Toward Model-Contrastive Federated Learning With Lightweight Privacy Preservation and Poisoning Attack Detection

计算机科学 联合学习 计算机安全 限制 一致性(知识库) 协议(科学) 服务器 方案(数学) 信息隐私 隐私保护 威胁模型 功能(生物学) 数据聚合器 数据建模 数据完整性 数据一致性 利用
作者
Hongliang Zhang,Zhongyuan Yu,Guijuan Wang,Fenghua Xu,Yongzhao Zhang,Chunqiang Hu,Xiaofen Wang,Jiguo Yu
出处
期刊:IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing [IEEE Computer Society]
卷期号:23 (2): 1830-1846 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tdsc.2025.3620529
摘要

Federated learning (FL), a distributed computing paradigm, is vulnerable to poisoning attacks that impair model performance and privacy attacks that leak participant information. Existing FL defense schemes struggle to counter poisoning attacks under data heterogeneity and high privacy computation overhead, limiting the practicality of federated learning. To address these issues, this paper proposes a model-contrastive federated learning framework with lightweight privacy preservation and poisoning attack detection, named MCFL. Specifically, we design a novel model-contrastive term by aligning intermediate-layer representations of models in the local optimization function to promote consistency of model updates among benign participants. Additionally, we design a secure aggregation protocol that adopts two-server aggregation instead of the single server to resist poisoning attacks with lightweight privacy protection. The proposed MCFL is theoretically proven in terms of convergence, robustness, and privacy. Extensive experiments demonstrate the superiority of MCFL compared to existing FL defense schemes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
刚刚
瘦瘦的果汁完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
橙橙完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
麻辣猫猫都完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
sscss完成签到,获得积分10
8秒前
犹豫的若完成签到,获得积分10
8秒前
sxxx完成签到,获得积分10
10秒前
Haonan完成签到,获得积分0
10秒前
10秒前
kyle完成签到 ,获得积分10
11秒前
顺利松鼠完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
学海星辰完成签到,获得积分10
12秒前
HMethod完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
苏信怜完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
研友_ZzrWKZ发布了新的文献求助10
15秒前
vdfr发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7252944
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875094
关于积分的说明 18734717
捐赠科研通 6933547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199831
关于科研通互助平台的介绍 2374606
邀请新用户注册赠送积分活动 2174506