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本文针对联邦学习(FL)中梯度、模型更新和发布表示可能泄露敏感属性的隐私问题,提出了一种名为高斯隐私保护器(Gaussian Privacy Protector, GPP)的数据发布框架。GPP针对连续高维输入,学习一个随机编码器,将原始数据映射到低维的消毒表示。编码器通过变分下界最小化发布表示与指定敏感属性之间的互信息,同时通过交叉熵项保留指定效用属性,并引入拉格朗日乘子β控制权衡。随后,作者将GPP扩展到联邦设置:每个客户端训练本地编码器,敏感标签不出客户端,聚合器仅接收消毒表示,从而在标准FL的“原始数据保留本地”保证之上提供实例级隐私保护。在三个基准数据集上评估:MNIST(数字和效用、奇偶敏感)、CelebA(微笑与性别)和HAPT-Recognition(活动与主体身份),结果表明GPP的效用与无约束自编码基线相差约一个百分点,同时将对手的AUC降至接近随机猜测水平。该方法为隐私敏感型应用(如医疗传感器、物联网设备、可穿戴设备)中的数据发布提供了一种有效的隐私-效用权衡方案。
💡 推荐理由: 为联邦学习中实例级隐私保护提供了可证明的变分方法,有效缓解了表示层面的敏感属性泄露风险。
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