LISA：具有公共随机源的轻量级单服务器安全聚合
摘要：安全聚合（SA）是隐私友好的联邦学习应用的关键组成部分，其中服务器学习许多用户提供的梯度的总和，而个体梯度保持私密。最先进的SA协议使用零和随机份额保护个体输入，这些随机份额分布在用户之间，每个用户的开销与用户数量的对数成比例，并且需要超过5轮的交互。在本文中，我们介绍了LISA，这是一种利用公共随机性源来最小化每个用户开销和轮数的SA协议。特别是，LISA只需要两轮交互，并且具有与非私密协议（即输入以明文形式提供给服务器的协议）的通信开销渐近相等的特点，适用于大多数用户。简而言之，LISA使用公共随机性来选择一组用户-一个委员会-来帮助服务器恢复聚合输入。用户使用与每个委员会成员共享的随机性盲化他们的个体贡献；每个委员会成员为服务器提供与每个用户共享的随机性的聚合。因此，只要有一个委员会成员是诚实的，服务器就无法了解个体输入，只能了解阈值个输入的总和。我们在理论上和仿真实验中将LISA与最先进的SA协议进行比较，并展示我们实验的结果。我们还将LISA集成到联邦学习流程中，并与非私密协议的性能进行比较。
作者：Elina van Kempen and Qifei Li and Giorgia Azzurra Marson and Claudio Soriente
论文ID：2308.02208
分类：Cryptography and Security
分类简称：cs.CR
提交时间：2023-08-07