联邦学习与安全多方计算的结合是隐私保护机器学习领域
联邦学习(Federated Learning, FL)与安全多方计算(Secure Multi-Party Computation, MPC)的结合是隐私保护机器学习领域的前沿方向,其框架设计需兼顾计算效率、安全性和可扩展性。以下是结合两者的框架设计与实现流程的详细解析:
一、框架设计核心目标
隐私保护:确保多方数据在计算过程中不泄露原始信息。
协同计算:支持多方联合建模或联合统计,突破数据孤岛。
性能可接受:在加密开销与计算效率间取得平衡。
容错与动态性:支持参与方动态加入/退出及故障恢复。
二、框架架构设计
- 系统分层架构
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| Application Layer | (业务逻辑:医疗、金融等场景)
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| Federated Layer | (FL协议:FedAvg、FedProx等)
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| Cryptographic Layer| (MPC协议:秘密共享、同态加密等)
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| Communication Layer| (安全信道:TLS、gRPC等)
±--------------------+ - 关键组件
参与方(Participants):
数据持有方(Data Owner):提供加密数据或计算能力。
协调方(Coordinator):管理联邦学习流程(可选,可去中心化)。
安全计算引擎: