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专利号: 2023100529175
申请人: 西华大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于区块链的联邦学习隐私保护方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1,任务发布者生成Pailler同态加密算法的同态公私钥对,以及初始化基于联邦学习的全局模型,并将全局模型中与联邦学习任务相关的参数签名后发布到区块链;

所述步骤1的具体步骤包括:

任务发布者选择两个大素数p、q,随机选择参数,为乘法群内的一个元素,表示一个乘法群;计算,,lcm表示最小公倍数;生成基于Pailler同态加密算法的同态公钥,和同态私钥;

任务发布者向区块链发送请求,Sp为任务发布者使用skp对Inf的签名,skp为区块链为任务发布者分配的系统私钥;Inf为全局模型中与联邦学习任务相关的参数,且有:其中,address为任务发布者的地址;m为背书结点数量;N为意向的参与者数量;为初始化全局模型;Maxt为最大迭代次数,t为迭代次数;money为预付金额;为奖励分发比例参数,;为连接符,表示和;

步骤2,各意向的参与者从区块链更新全局模型后,使用本地数据集对全局模型进行本地训练,得到局部模型,并用同态公钥将局部模型加密后发送至委员会;

所述步骤2的具体步骤包括:

参与者i使用本地数据集对上一轮迭代的全局模型进行本地训练,得到本轮迭代的局部模型,t为迭代次数,i为第i个意向的参与者,1≤i≤N;

参与者i将局部模型使用任务发布者的同态公钥进行加密,得到密文;并对密文用区块链为委员会成员分配的系统公钥pk j再次进行加密,计算骤;

步骤5,联邦学习任务结束,自动触发智能合约为委员会和各参与者分发奖励。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的联邦学习隐私保护方法,其特征在于:所述步骤1还包括步骤:智能合约验证签名Sp,并检查任务发布者的账户余额,若余额不足则拒绝任务发布者的请求,否则从任务发布者的账户中冻结预付金额money,并为其联邦学习任务按照DPOS选举机制选择m个背书结点组成委员会。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的联邦学习隐私保护方法,其特征在于:所述步骤4的具体步骤包括:任务发布者接收到聚合的全局模型后使用同态私钥解密,得到;计算,为学习率,得到第t轮迭代的全局模型;

检测全局模型是否达到收敛要求,若未达到收敛要求,更新全局模型为,并将迭代次数更新为t+1,重复执行步骤2‑步骤3,直到全局模型达到收敛要求,或直到t=Maxt;若达到收敛要求,则广播联邦学习任务结束,执行步骤5。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的联邦学习隐私保护方法,其特征在于:所述步骤5的具体步骤包括:联邦学习任务完成后,自动触发智能合约执行奖励分发,其中参与者i获得的奖励为:其中,rewi为参与者i获得的奖励;为第t轮迭代时参与者i的质量参数,T为迭代的总次数;

委员会中各成员获得的奖励为:

其中,rew为委员会中各成员获得的奖励。