#selective-encryption

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👥 作者: Ergün Batuhan Kaynak, Kerem Bayramoglu, Sinem Sav

在联邦学习(FL)中,隐私保护训练面临计算开销与安全性之间的权衡。现有全加密方案(如同态加密)虽能保护数据,但计算成本过高,难以部署。本文提出HADES框架,一种选择性特征加密与混合模型融合的隐私保护联邦学习方法。核心思想是:并非加密所有数据,而是通过主成分分析(PCA)识别出对隐私最敏感的特征子集,仅对这些特征进行多方同态加密(MHE),其余特征和对应模型部分保持明文。HADES包含两个并行的训练管道:加密管道处理敏感特征,明文管道处理非敏感特征,最后通过融合机制将两个管道输出的表示无缝整合,实现端到端训练。此外,作者提出一种通用打包方案,考虑整个神经网络架构,消除冗余旋转操作,提升计算效率。实验表明,HADES在保持与普通FL相同准确率的同时,显著降低了重建攻击的成功率,并优化了运行时间。该工作适合对联邦学习隐私保护、同态加密优化感兴趣的研究人员和工程师阅读,尤其适用于医疗、金融等特征高度敏感的场景。

💡 推荐理由: HADES通过选择性加密降低了隐私保护联邦学习的计算开销,解决了全加密方案难以实用的问题,为敏感场景下的FL部署提供了更可行的平衡方案。

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