A Homomorphic Signcryption-Based Privacy Preserving Federated Learning Framework for IoTs

同态加密 计算机科学 加密 共谋 杠杆(统计) 数字签密 计算机安全 稳健性(进化) 水准点(测量) 理论计算机科学 数据挖掘 人工智能 公钥密码术 生物化学 化学 大地测量学 经济 基因 微观经济学 地理
作者
Weidong Du,Min Li,Yiliang Han,Xu An Wang,Zhaoying Wei
出处
期刊:Security and Communication Networks [Hindawi Publishing Corporation]
卷期号:2022: 1-10 被引量:1
标识
DOI:10.1155/2022/8380239
摘要

Federated learning (FL) enables clients to train a machine learning model collaboratively by just aggregating their model parameters, which makes it very useful in empowering the IoTs with intelligence. To prevent privacy information leakage from parameters during aggregation, many FL frameworks use homomorphic encryption to protect client’s parameters. However, a secure federated learning framework should not only protect privacy of the parameters but also guarantee integrity of the aggregated results. In this paper, we propose an efficient homomorphic signcryption framework that can encrypt and sign the parameters in one go. According to the additive homomorphic property of our framework, it allows aggregating the signcryptions of parameters securely. Thus, our framework can both verify the integrity of the aggregated results and protect the privacy of the parameters. Moreover, we employ the blinding technique to resist collusion attacks between internal curious clients and the server and leverage the Chinese Remainder Theorem to improve efficiency. Finally, we simulate our framework in FedML. Extensive experimental results on four benchmark datasets demonstrate that our framework can protect privacy without compromising model performance, and our framework is more efficient than similar frameworks.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
滴滴滴完成签到,获得积分10
1秒前
chen发布了新的文献求助10
3秒前
咕咕嘛完成签到 ,获得积分10
3秒前
滴滴滴发布了新的文献求助10
4秒前
zzz完成签到,获得积分10
4秒前
一路高飛完成签到,获得积分10
5秒前
搜集达人应助麻生采纳,获得10
9秒前
爆米花应助学术蠕虫采纳,获得10
9秒前
11秒前
TAZIA完成签到,获得积分10
12秒前
苏有朋完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
西瓜二郎发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
18秒前
zhk发布了新的文献求助10
20秒前
ShiRz发布了新的文献求助10
20秒前
麻生发布了新的文献求助10
24秒前
26秒前
许愿非树完成签到,获得积分10
29秒前
小小发布了新的文献求助10
33秒前
喜悦寒凝完成签到 ,获得积分10
33秒前
43秒前
47秒前
xzy998发布了新的文献求助50
47秒前
49秒前
向日繁花发布了新的文献求助10
50秒前
50秒前
Rongbid发布了新的文献求助30
50秒前
50秒前
康康XY完成签到 ,获得积分10
50秒前
wqmdd发布了新的文献求助10
52秒前
泡泡发布了新的文献求助10
54秒前
123完成签到,获得积分10
54秒前
55秒前
诗亭发布了新的文献求助10
55秒前
小小完成签到,获得积分10
55秒前
56秒前
59秒前
害羞凤灵发布了新的文献求助10
59秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3781269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326758
关于积分的说明 10228346
捐赠科研通 3041778
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669591
邀请新用户注册赠送积分活动 799134
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758751