Privacy-Preserving Incentive Mechanism Design for Federated Cloud-Edge Learning

斯塔克伯格竞赛 上传 计算机科学 云计算 对抗制 边缘计算 GSM演进的增强数据速率 机构设计 私人信息检索 信息泄露 边缘设备 差别隐私 数据建模 计算机网络 激励 信息隐私 计算机安全 服务器 人工智能 数据挖掘 数据库 万维网 数理经济学 操作系统 经济 微观经济学 数学
作者
Tianyu Liu,Boya Di,Peng An,Lingyang Song
出处
期刊:IEEE Transactions on Network Science and Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:8 (3): 2588-2600 被引量:17
标识
DOI:10.1109/tnse.2021.3100096
摘要

To avoid the original private data uploading in cloud-edgecomputing, the federated learning (FL) scheme is recently proposed which enhances the privacy preservation. However, the attacks against the uploaded model updates in FL can still cause private data leakage which demotivates the privacy-sensitive participating edge devices. To address this issue, we aim to design a privacy-preserving incentive mechanism for the federated cloud-edge learning (PFCEL) system such that 1) the privacy-sensitive edge devices are motivated to contribute to the local training and model uploading, 2) a trade-off between the private data leakage and the model accuracy is achieved. We first model the data leakage quantitatively from an adversarial perspective, and then formulate the incentive design problem as a three-layer Stackelberg game, where the interaction between the edge servers and edge devices is further formulated as an optimal contract design problem. Extensive theoretical analysis and numerical evaluations demonstrate the effectiveness of our designed mechanism in terms of privacy preservation and system utility.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
JamesPei应助pxl99567采纳,获得10
2秒前
橘子发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
高贵路灯发布了新的文献求助10
6秒前
Maestro_S应助钩钩颂采纳,获得10
9秒前
xyj发布了新的文献求助10
10秒前
不做实验的化学人完成签到,获得积分10
10秒前
英俊的小蝴蝶完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
万能图书馆应助高贵路灯采纳,获得10
13秒前
15秒前
刘刘刘发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
直率的小海豚完成签到,获得积分10
18秒前
pxl99567发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
冷艳大开发布了新的文献求助10
20秒前
情怀应助饱满的凡雁采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
21秒前
21秒前
陈陈陈完成签到,获得积分10
22秒前
朝し发布了新的文献求助10
23秒前
英俊的小蝴蝶关注了科研通微信公众号
24秒前
提手旁辰完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
caisongliang发布了新的文献求助10
26秒前
陈陈陈发布了新的文献求助10
26秒前
月蚀六花完成签到,获得积分10
27秒前
睡不醒的煜煜完成签到 ,获得积分10
27秒前
烟花应助学呀学采纳,获得10
27秒前
ice发布了新的文献求助10
27秒前
大橘子发布了新的文献求助20
27秒前
易卿发布了新的文献求助10
27秒前
国标水果猎人完成签到,获得积分10
28秒前
NexusExplorer应助xuanran采纳,获得10
32秒前
桐桐应助月蚀六花采纳,获得10
32秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Pressing the Fight: Print, Propaganda, and the Cold War 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2470755
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137478
关于积分的说明 5446602
捐赠科研通 1861584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925820
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495244