本研究解决了联邦推荐系统中拜占庭攻击带来的安全问题,尤其是考虑到其独特的稀疏聚合机制。通过将拜占庭稳健性重新定义为单个项目的最小执行单元,本论文提出了一种名为Spattack的攻击策略,揭示了稀疏聚合中的脆弱性。研究结果表明,Spattack可以有效阻止收敛,并在恶意客户端的影响下破坏防御,从而对联邦推荐系统的安全性提出了警示。
该研究提出了FedRISE方法,改进了拜占庭稳健聚合器,以增强对强攻击的鲁棒性。通过稀疏梯度符号投票,确保梯度朝最优方向,实验结果表明其抗干扰能力和稳定性更强。
本文针对分布式学习中拜占庭鲁棒性和通信效率的关键挑战,提出了一种新颖的随机分布式学习方法。该方法不对批大小有要求,能够收敛到比现有方法更小的解邻域,同时通过利用Polyak动量来减轻偏置压缩器和随机梯度带来的噪声,展现出显著的实用价值和理论优势。
本文介绍了自适应联邦平均算法,利用隐藏马尔可夫模型检测模型更新质量,并提出鲁棒聚合规则以抵御恶意模型更新。研究了联邦学习中的本地模型污染攻击及其防御方法,提出了FLANDERS聚合方案和SkyMask系统,以增强对拜占庭攻击的鲁棒性。此外,提出了BALANCE算法和基于模型置信度评分的方法,以提高系统的鲁棒性和准确性。
CYBER-0 是首个针对内存和通信效率具有拜占庭容错功能的零阶优化算法,通过在 MNIST 数据集和 RoBERTa-Large 上进行大量数值实验,我们证明 CYBER-0 在通信和内存效率方面优于最先进算法,并达到相似的准确性,并且我们对其在凸损失函数方面的收敛性提供了理论保证。
本文探讨了联邦学习中的数据异构性问题,提出了联邦拟合预测框架(FCP)和局部可交换性概念,以确保在分布式环境中有效的预测和不确定性量化。研究还介绍了自适应拟合框架、无线联合共测性预测(WFCP)及基于分位数回归的方法,这些方法在医学影像分类等任务中表现出色,提供了理论和实验支持。
基于深度强化学习的车边计算中,根据车辆的整体性能和遭受的拜占庭攻击程度,提出了一种车辆选择方案,以有效提高全局模型的安全性和准确性。
本文提出了一种抗拜占庭攻击的联邦学习聚合方法,通过几何中位数组合用户模型参数,确保在恶意攻击者比例低于一半时实现零最优间隔和线性收敛性。实验结果表明,该方法相较于传统方法具有更强的鲁棒性和更快的收敛速度。
本文介绍了针对联邦学习中恶意客户端和模型污染攻击的防御方法,包括FLTrust、FedTruth和FLDetector等。这些方法利用信任评分、动态聚合和聚类算法等技术,提高模型的鲁棒性和准确性,降低攻击影响。此外,研究还探讨了基于区块链的解决方案和差分隐私机制,以增强系统的安全性和隐私保护。
该文综述联邦学习多个研究方向:FedAvg与FedProx在恶意客户端下仍具收敛性;基于隐马尔可夫模型的自适应联邦平均可检测并剔除恶意更新;FedAc加速FedAvg;衰减本地步数改善强凸收敛;客户端子采样降低通信开销;FLTrust利用干净数据引导信任评分;调整本地学习率提升优化效果;FedLaAvg应对客户端不连续可用;鲁棒SGD过滤拜占庭异常;新聚合策略按贡献区分客户端价值。
该文综述联邦学习中的隐私保护与拜占庭容错研究,提出差分隐私稀疏化与动量方差减少方法,在防御拜占庭攻击的同时保障客户端隐私;并介绍FedAL对抗学习知识蒸馏、FedTruth鲁棒聚合、Fed-EDKD抗跨客户端GAN攻击、FedDKD去中心化知识蒸馏等方案,均提升了异构数据下的准确率与韧性。
本文提出了 TernaryVote 算法,它通过结合三值压缩器和多数投票机制,实现了差分隐私、梯度压缩和拜占庭容错的同时保证。我们理论上量化了该算法的隐私保证,通过新兴的 f - 差分隐私和所提算法的拜占庭容错性。与基于符号的现有方法 StoSign...
本文综述分布式机器学习中的拜占庭容错研究,涵盖Krum更新规则、中位数与截尾均值鲁棒梯度下降、BRIDGE框架、Bulyan聚合规则、RSA随机次梯度方法、模型一致性定义及进化搜索算法、客户端抽样与梯度剪裁方法,以及并行SGD的确定性与随机编码方案,兼顾鲁棒性、收敛性与通信效率。
本文研究了一种隐私保护和拜占庭健壮的分布式随机梯度下降框架,采用高斯噪声进行隐私保护,并采用鲁棒聚合规则来对抗拜占庭攻击。研究发现分布式学习中隐私保护和拜占庭健壮性之间存在权衡关系,并通过数值实验验证了理论发现。
该研究探讨了分布式网络中拜占庭鲁棒随机优化问题,并引入了SAGA和LSVRG两种方差减小方法,实现了线性收敛速度和随机梯度噪声独立的学习误差。该方法在基于TV范数正则化和随机子梯度更新的方法中表现最优,并在广泛的拜占庭攻击实验中得到了验证。
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