CN115087994B 用于隐私保护信息交换的方法和系统 （瑞典爱立信有限公司）

2022.08.12PCT/IB2020/0536352020.04.16WO2021/161079EN2021.08.19AggregationforFederate公开了用于电子装置的网络中的隐私保护作本地参与方的电子装置中实现用于在本地参与方和充当聚合器的另一电子装置之间的信息交换的方法。方法包括将多个值存储在2D向量一步包括利用对聚合器的掩蔽将2D向量传送到蔽的2D向量与来自其他本地参与方的掩蔽的2D21.一种在用作本地参与方的电子装置中实现的用于在所述本地参与方和用作聚合器将多个值存储(702)在二维(2D)向量中，其中所述2D向量的第一维基于在所述多个值利用对所述聚合器的掩蔽将所述2D向量传送(704)到所述聚合器以防止所述聚合器解位置与来自其他本地参与方的掩蔽的2D向量的对应位置聚合允许所述2D向量中的所述多3.如权利要求2所述的方法，其中所述2D向量的所述第一维等于所述第一多个分裂点4.如权利要求2所述的方法，其中所述多个分裂点值候选者各自映射到所述本地参与利用掩蔽将映射到所述特征的所述第二多个分裂点值候选者的分位数草图信息传送(710)到所述聚合器以防止所述聚合器解码所述分位数草图信息，其中将掩蔽的分位数草利用掩蔽将映射到所述特征的所述第三多个分裂点值候选者的附加分位数草图信息传送(714)到所述聚合器以防止所述聚合器解码所述附加分位数草图信息，并且其中将掩蔽的附加分位数草图信息与来自其他本地参与方的附加分位数草图信息聚合允许聚合的7.如权利要求6所述的方法，其中所述第三多个分裂点值候选者是所述第二多个分裂根据来自所述聚合器的请求而重传(706)一个或多个值，所述值中的每个值被存储在9.一种用作本地参与方的电子装置(902，904)，3将多个值存储(702)在二维(2D)向量中，其中所述2D向量的第一维基于在所述多个值利用对所述聚合器的掩蔽将所述2D向量传送(704)到所述聚合器以防止所述聚合器解位置与来自其他本地参与方的掩蔽的2D向量的对应位置聚合允许所述2D向量中的所述多10.如权利要求9所述的电子装置，其中交换的信息是用于决策树学习的决策树信息，11.如权利要求10所述的电子装置，其中所述2D向量的所述第一维等于所述第一多个12.如权利要求10所述的电子装置，其中所述多个分裂点值候选者各自映射到所述本利用掩蔽将映射到所述特征的所述第二多个分裂点值候选者的分位数草图信息传送(710)到所述聚合器以防止所述聚合器解码所述分位数草图信息，其中将掩蔽的分位数草根据来自所述聚合器的请求而重传(706)一个或多个值，所述值中的每个值被存储在参与方的电子装置的处理器执行时能够促使所述电子装置执行用于在所述本地参与方和将多个值存储(702)在二维(2D)向量中，其中所述2D向量的第一维基于在所述多个值4利用对所述聚合器的掩蔽将所述2D向量传送(704)到所述聚合器以防止所述聚合器解位置与来自其他本地参与方的掩蔽的2D向量的对应位置聚合允许所述2D向量中的所述多16.如权利要求15所述的非暂时性机器可读存储介质，其中交换的信息是用于决策树17.如权利要求16所述的非暂时性机器可读存储介质，其中所述2D向量的所述第一维18.如权利要求16所述的非暂时性机器可读存储介质，其中所述多个分裂点值候选者19.如权利要求16所述的非暂时性机器可读存储介质，其中所述指令能够进一步促使利用掩蔽将映射到所述特征的所述第二多个分裂点值候选者的分位数草图信息传送(710)到所述聚合器以防止所述聚合器解码所述分位数草图信息，其中将掩蔽的分位数草20.如权利要求15或16所述的非暂时性机器可读存储介质，其中所述指令能够进一步根据来自所述聚合器的请求而重传(706)一个或多个值，所述值中的每个值被存储在21.一种包括指令的计算机程序产品，所述指令在被用作本地参与方的电子装置的处理器执行时能够促使所述电子装置执行如权利要求1-8中任一项所5[0002]本申请要求2020年2月12日提交的、国际申请号为PCT/IB2020/[0004]在机器学习和其他应用中，来自多个参与方的信息的聚合将会使得学习更高效[0005]实施例包括在电子装置中实现的用于隐私保护信息交换的方法。在一个实施例本地参与方的掩蔽的2D向量聚合允许聚合的2D向量作本地参与方以用于所述本地参与方和用作聚合器的另一电子装置之间的隐私保护信息蔽的2D向量与来自其他本地参与方的掩蔽的2D向量聚合允许聚合的2D向量6[0008]这些实施例提供了用于本地参与方和聚合器之间的隐私保护信息交换的数据结地参与方的数据和聚合器的计算资源而不会牺牲它的隐私并且具有诸如机器学习和人工[0014]图4B说明了根据一些实施例的在2D向量内具有值冲突的行的重传导致解决值冲[0020]图6说明了根据一些实施例的基于来自多个本地参与方的分裂点值候选者来确定[0021]图7是示出根据一些实施例的用作本地参与方的电子装置的用于所述本地参与方和用作聚合器的另一电子装置之间的隐私保护信息[0022]图8A-B是示出根据一些实施例的用作聚合器的电子装置的用于各自用作本地参7普通技术人员利用包括的描述将能够实现适当的功能中，可以为本地值随机选择2D向量的行并且还可以为所述本地值随机选择所述行内的列。乘以要被聚合的子组的数量并且列的数量不小于子组中的本地[0033]在一些实施例中（例如当本地参与方的数量是大的时候列的数量可以是固定2并且必须知道还有谁对那些行产生影响以仅使用它们与之共享的掩码而不是所有的掩码。8[0037]来自本地参与方的每个2D向量被掩蔽以防止聚合器112识别值的原始本地参与法自己解码值，然而掩蔽允许来自多个本地参与方的值的聚合被解码。许多方式可以实现“PracticalSecureAggregationforPrivacy-PreservingMachineLearning”中公开[0041]这样的掩蔽和解掩蔽可应用于来自本地参与方的2D向量的聚合。图2说明了根据9[0043]图3说明了根据一些实施例的没有值冲突的2D向量的聚合。如上面在本文中所解列选择的随机化导致存储在与标记302至306处的列不同的列处的一些值。在这个示例中，[0046]因为聚合器在不知道哪个值来自哪个本地参与方的情况下获得聚合的2D向量的[0047]图4B说明了根据一些实施例的2D向量内具有值冲突的行的重传导致解决值冲列位置改变。更新的行然后从所有本地参与方被传送到聚合器并且导致如标记482处示出[0052]图4C说明了在第一实施例中通过多于一次迭代之后的值识别。如在标记412处所[0053]图4D说明了在第二实施例中通过多于一次迭代之后的值识别。迭代i的结果与图[0054]图4E说明了在第三实施例中通过多于一次迭代之后的值识别。迭代i的结果与图[0056]图4F说明了在第四实施例中通过多于一次迭代之后的值识别。迭代i的结果与图每个本地参与方可以充分利用来自其他本地参与方的数据和聚合器的计算资源而不会损[0059]使用隐私保护信息交换的一个应用是在机器学习中，特别是机器学习模型的训[0060]梯度提升树的基本思想是生成总体上包括用于回归或分类问题的模型的决策树ft[0071]通过由最接近期望值周围的点的秩和权重值进行插值可以为不在草图中的值估在备选实施例中，可以使用不同的公式、应用损失函数的一阶导数和/或二阶导数来导出利用聚合的值来解码聚合的2D向量并且提取聚合的2D向量的每个位置中的聚合的值而不[0075]图6说明了根据一些实施例的基于来自多个本地参与方的分裂点值候选者来确定相应的2D向量，每个本地参与方具有一个2D向量并且上面在本文中与图1有关地解释了2D和685处聚合器612就将所有聚合的分裂点值候选者传送到所有本地参与方。如在标记666处它就聚合它们以对来自本地参与方的分位数草图信息解除掩蔽。然后在标记658处聚合d3}中包括非零值。本地参与方利用掩蔽将关于这些分裂点候选者值的初始分位数草图信得初始分位数草图信息并且确定Sreturn的子集是可行的分裂点候选者值，因此它将列表修候选者的附加分位数草图信息并且聚合器不会执行用于这些移除的分裂点候选者的附加[0083]通过与图6有关的操作，系统在使用来自本地参与方的聚合的信息来生成决策树[0085]图7是示出根据一些实施例的用作本地参与方的电子装置的用于本地参与方和用量的第二维基于本地参与方的数量。上面在本文中与图1有关地解释了2D向量的维度的确[0087]在标记704处，利用对聚合器的掩蔽将2D向量传送到聚合器以防止聚合器解码2D合器要基于聚合的2D向量来确定用于决策树的一个节点的单个分裂点值。在一些实施例710处，本地参与方利用掩蔽将映射到特征的第二多个分裂点值候选者的分位数草图信息个分裂点值候选者是第二多个分裂点值候选者的子[0092]然后在标记714处，本地参与方利用掩蔽将映射到特征的第三多个分裂点值候选将所述掩蔽的附加分位数草图信息与来自其他本地参与方的附加分位数草图信息聚合允[0093]图8A-B是示出根据一些实施例的用作聚合器的电子装置的用于在各自用作本地用于每个2D向量以防止聚合器解码2D向量。上面在本文中与图1有关地解释了2D向量的维合的2D向量的每个位置中的聚合的值而不识别值源自的合器要基于聚合的2D向量而确定用于决策树的一个节点的单个分裂点值。在一些实施例[0097]可以在聚合的2D向量中检测到值冲突并且流程去到标记806，其中聚合器识别聚[0099]在标记812处，聚合器从本地参与方接收映射到特征的第二多个分裂点值候选者位数草图信息并且提取聚合的分位数草图信息而不识别聚合的分位数草图信息源自的本器将第三多个分裂点值候选者发送到每个本地[0101]然后在标记820处，聚合器利用掩蔽接收映射到特征的第三多个分裂点值候选者[0105]专用网络装置902包括联网硬件910，所述联网硬件910包括一个或多个处理器其他联网软件实例在时间上共享的硬件的时间片的硬件）形成了单独的虚拟网络元件行参考更早的图描述的操作。联邦学习协调器928可以生成一个或多个联邦学习协调器实（例如分组例如数据的下一跳和用于那个数据的向外物数据以及基于（一个或多个）转发表934A-R将那个数据转发出去到物理NI916中的适当物理NI。合中的每个集合-客户操作系统和应用可能不知道它们正在虚拟机上运行而不是在“裸机”[0108]一个或多个应用964A-R的一个或多个集合的实例化以及虚拟化（如果被实现的和/或在时间上共享的硬件的时间片的硬件）形成了（一个或多个）单独的虚拟网络元件的对应描述的技术也适用于其中使用这样的更精细的粒度级别和/或单核[0110]在某些实施例中，虚拟化层954包括提供与物理以太网交换机类似的转发服务的[0111]图9中的第三示范性ND实现是混合网络装置906，所述混合网络装置906包括单个一个或多个核心ND）到其他边缘ND，所述其他边缘ND被耦合到充当服务器的电子装置。然多个可以作为服务器进行操作；这同样适用于混合网络装置906；在专用网络装置902的情网络侧使用底层网络将帧隧道传输到其他NVE和从其他NVE隧道传输帧；NVE的面向外侧将上通过LAN环境跨网络互连外部系统（例如，NVE为不同的这样的虚拟网络提供单独的L2转发服务（从服务定义的角度看，类似于I端/服务器模型来提供AAA，其中在ND上实现AAA客户端并且可以在ND上本地实现或者在与用户名和密码的组合或者通过唯一密钥来识别订户。授权确定订户在被认证之后可以做什内容提供商的服务器的电子装置。执行AAA处理以便为订户识别存储在AAA服务器中的订户记录以用于那个订户。订户记录包括在那个订户的业务的处理期间使用的属性的集合（例需要使得订户能够输入用户名和密码的PPP客户端的安装，所述用户名和密码又可以被用且因此被乱序传递。在利用底层不可靠且无连接IP协议之上的TCP建立可靠的虚拟电路之样的协议中，分组不会被单独路由并且在每个数据分组的报头中不提供完整的寻址信息；输到NE/VNE；交换仅涉及在表中查找虚拟信道标识符而不是分析完整的地址。网络层和数虚拟路径标识符（VPI）和虚拟信道标识符（VCI）对来识别电路；通用分组无线电业务是允许各种各样的电路集合被分组在一起以用于配置目的的虚拟构造；例如聚合速率控ND中以便为服务的订户和/或内容提供商提供直接网络接入和/或不同电子装置可以包括包含代码的非易失性存储器，因为即使当电子装置被关闭时（当电源被的（一个或多个）处理器执行的代码的那个部分通常从更慢的非易失性存储在一些实施例中，物理NI可以包括能够（1）通过无线连接从其他电子装置接收数据和/或将电子装置连接到其他电子装置，允许它们通过插入电缆到连接到NIC的物理端口来利用导线进行通信。可以使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现实施例的一个或多个部分。[0124]网络节点/装置是电子装置。一些网络装置是提供对多个联网功能（例如路由选被认为是指这些是唯一的选项或