Technology of Information Security
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1532-1537

Segmental tailoring federated learning algorithm based on differential privacy

Segmental tailoring federated learning algorithm based on differential privacy
Wu Junyi
Li Xiaohui
School of Electronics & Information Engineering, Liaoning University of Technology, Jinzhou Liaoning 121000, China

摘要

To solve the problems caused by using fixed cropping thresholds and noise scales for training in existing differential privacy federated learning algorithms, such as data privacy leakage and low model accuracy, the paper proposed a segmented cropping federated learning algorithm based on differential privacy. Firstly, the clients divided the privacy requirements into high and low privacy demands. For users with high privacy demands, it employed adaptive clipping to dynamically clip the gradients. Conversely, for users with low privacy demands, it adopted proportional clipping. Secondly, the clients adaptively added noise scales based on the size of the clipped threshold. The experimental analysis shows that this algorithm effectively safeguards privacy data, while reducing communication costs compared to ADP-FL and DP-FL algorithms. Additionally, it achieves an improvement in model accuracy by 2.25% and 4.41% compared to ADP-FL and DP-FL respectively.

基金项目

国家自然科学基金青年基金资助项目(61802161)
辽宁省应用基础研究计划资助项目(2022JH2/101300278)
辽宁工业大学研究生教育改革创新项目(YJG2023013)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.09.0402
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2024年第41卷 第5期
所属栏目: Technology of Information Security
出版页码: 1532-1537
文章编号: 1001-3695(2024)05-036-1532-06

发布历史

[2023-11-14] Accepted Paper
[2024-05-05] Printed Article

引用本文

吴俊仪, 李晓会. 基于差分隐私的分段裁剪联邦学习算法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (5): 1532-1537. (Wu Junyi, Li Xiaohui. Segmental tailoring federated learning algorithm based on differential privacy [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (5): 1532-1537. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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