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:2
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
瘦瘦的南蕾完成签到,获得积分10
1秒前
smiler488发布了新的文献求助10
1秒前
jiabangou完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
海边灯完成签到,获得积分10
2秒前
quentin发布了新的文献求助10
3秒前
Haa发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
吴wu给吴wu的求助进行了留言
3秒前
麻辣橙子的应助被Yingqian_Zhang采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
sxy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
shen的应助被爱学习的毛采纳,获得10
6秒前
6秒前
hpc发布了新的文献求助10
7秒前
Hui发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
Eudora发布了新的文献求助30
10秒前
斯文败类的应助被Haa采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
天才玩意发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
三心完成签到,获得积分10
12秒前
大粥发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
英姑的应助被彩色面包采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
styz11完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
hpc完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
(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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Mathematical models in hydrology 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8078559
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9495761
关于积分的说明 21389868
捐赠科研通 7646805
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400696
关于科研通互助平台的介绍 2530111
邀请新用户注册赠送积分活动 2439427