SparSFA:对等联邦学习的高效通信与抗攻击算法

0 下载量 90 浏览量 更新于2024-06-18 收藏 1.88MB PDF 举报
在《P2PFL中的通信高效性和强大性能:SparSFA算法》一文中,作者探讨了对等联邦学习(P2PFL)在计算机安全领域的新兴应用,特别是在物联网(IoT)环境中的挑战和解决方案。标准的联邦学习方法依赖于集中式的服务器或聚合器,这在资源受限、网络连接有限的IoT环境中可能难以实现,且限制了个性化模型的能力。P2PFL提供了一种更灵活的框架,允许参与者直接与邻居进行模型训练,但其潜在的通信负担,特别是对于深度神经网络模型,是个关键问题。 针对这一挑战,研究人员提出了一种名为SparSFA的新算法,旨在降低P2PFL中的通信成本并增强系统的抗攻击能力。SparSFA算法在P2P设置中表现出色,相较于传统的竞争稀疏化方法,它能够提升收敛速度和训练稳定性。特别地,该算法设计了一种机制,有效地应对网络拓扑变化时可能出现的中毒攻击,确保每个参与者的数据和模型安全性。 论文通过在物联网环境中的入侵检测任务进行了实证研究,涵盖了平衡和不平衡数据集的评估。实验结果显示,SparSFA在面对来自一个或多个对手的无差别攻击时,展现出了良好的鲁棒性,能够在保持模型准确性的同时,通过稀疏化技术显著减少通信开销。这对于保障IoT系统安全,防止数据泄露和模型篡改至关重要。 SparSFA算法作为对等联邦学习的一个创新解决方案,其核心贡献在于优化通信效率,提高模型训练的健壮性和适应性,使得P2PFL在物联网的复杂环境中更具吸引力,为数据隐私保护和边缘计算的发展开辟了新的可能性。同时,它也强调了在设计未来AI协作系统时,对安全性和通信效率的双重考量是至关重要的。