基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型研究

作     者：刘炜 刘宇昭 唐琮轲 王媛媛 佘维 田钊 LIU Wei;LIU Yuzhao;TANG Congke;WANG Yuanyuan;SHE Wei;TIAN Zhao

作者机构：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 嵩山实验室郑州450000 国网许昌供电公司河南许昌461000 

出 版 物：《计算机科学》 (Computer Science)

年 卷 期：2024年第51卷第3期

页      面：39-47页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河南省高校科技创新人才支持计划(21HASTIT031) 河南省网络密码技术重点实验室研究课题(LNCT2022-A04) 河南省高等学校重点科研项目(24A520045) 嵩山实验室预研项目(YYYY022022003) 

主　　题：区块链 知识蒸馏 数据共享 智能合约 

摘      要：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。