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基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型研究

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零散、孤立的海量数据形成"数据孤岛"使得数据无法交互和连接,如何在保护原始数据隐私的前提下安全有效地共享数据中的知识信息已成为热点研究问题.基于以上内容,提出了 一种基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型(BFDS).区别于中心化架构,采用区块链联合多参与方组建教师网络,实现分布式协同工作;通过交换蒸馏输出的方式,传递数据中的知识信息,联合训练轻量化模型;提出了一种多权重节点可信评估算法,调用智能合约分配权重并生成可溯源全局软标签,降低因参与方质量差异而产生的负向影响.实验结果表明,BFDS模型能联合多参与方安全可信共享数据知识,协同蒸馏训练模型,降低了模型的部署成本;所提出的多权重节点评估算法能有效减小低质量节点的负向影响,提高了全局软标签的质量与安全性.
Study on Blockchain Based Federated Distillation Data Sharing Model
The privacy of raw data makes it difficult to be directly shared among multiple participants.The issue of data security sharing and privacy-preserving has become a hot research topic.To solve this problem,this paper proposes a blockchain-based be-derated distillation data sharing model(BFDS).It utilizes blockchain to form a collaborative teacher network with multiple partici-pants.Through distilled output exchange,the knowledge from complex teacher networks is transferred and used to train light-weight models.A novel multi-weight node trust evaluation algorithm is proposed that uses smart contracts to generate traceable global soft labels.It can reduce the negative impact caused by quality differences among participants.Experimental results show that BFDS can collaborate with multiple parties to share data knowledge reliably,distill training models collaboratively,and re-duce model deployment costs.The proposed algorithm can effectively reduce the negative impact of low-quality nodes and improve the quality and security of global soft labels.

BlockchainKnowledge distillationData sharingSmart contracts

刘炜、刘宇昭、唐琮轲、王媛媛、佘维、田钊

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郑州大学网络空间安全学院 郑州 450002

河南省网络密码技术重点实验室(信息工程大学) 郑州 450000

郑州市区块链与数据智能重点实验室(郑州大学) 郑州 450000

国网许昌供电公司 河南许昌 461000

嵩山实验室 郑州 450000

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区块链 知识蒸馏 数据共享 智能合约

河南省高校科技创新人才支持计划河南省网络密码技术重点实验室研究课题河南省高等学校重点科研项目嵩山实验室预研项目

21HASTIT031LNCT2022-A0424A520045YYYY022022003

2024

计算机科学
重庆西南信息有限公司(原科技部西南信息中心)

计算机科学

CSTPCD北大核心
影响因子:0.944
ISSN:1002-137X
年,卷(期):2024.51(3)
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