Secure Multiparty Computation (MPC) can improve the security and privacy of data owners while allowing analysts to perform high quality analytics. Secure aggregation is a secure distributed mechanism to support federated deep learning without the need for trusted third parties. In this paper we present a highly performant secure aggregation protocol with sub-linear communication complexity. Our protocol achieves greater communication and computation efficiencies through a group-based approach. It is similar to secret sharing protocols extended to vectors of values-aka gradients-but within groups we add an additional layer of secret sharing of shares themselves-aka sharding. This ensures privacy of secret inputs in the standard real/ideal security paradigm, in both semi-honest and malicious settings where the server may collude with the adversary. In the malicious setting with 5% corrupt clients and 5% dropouts, our protocol can aggregate over a federation with 100,000,000 members and vectors of length 100 while requiring each client to communicate with only 350 other clients. The concrete computation cost for this aggregation is less than half a second for the server and less than 100ms for the client.


翻译:多党安全计算(MPC)可以改善数据拥有者的安全和隐私,同时允许分析家进行高质量的分析。安全汇总是一个安全的分布机制,用于支持联邦深层学习,而不需要信任第三方。在本文件中,我们展示了高度表现安全的汇总协议,具有亚线通信复杂性。我们的协议通过基于集团的方法实现了更大的通信和计算效率。类似于秘密共享协议,适用于价值-卡梯度的矢量,但在群体内部,我们增加了一层秘密分享股份本身的保密层。这确保了标准真实/理想安全模式中的秘密投入的隐私,在半诚实和恶意环境中,服务器可能与对手勾结。在5%的腐败客户和5%的辍学者这种恶意环境中,我们的协议可以将100万个成员和100万矢量的联邦合并在一起,同时要求每个客户仅与350个其他客户进行沟通。这一汇总的具体计算成本对于服务器来说不到一半秒,而对客户来说则不到100米。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
25+阅读 · 2019年10月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员