在人工智能領(lǐng)域,隨著數(shù)據(jù)量和計(jì)算量的急劇增加,機(jī)器學(xué)習(xí)的計(jì)算模式出現(xiàn)了由集中式向分布式計(jì)算擴(kuò)展的趨勢(shì)。分布式機(jī)器學(xué)習(xí)環(huán)境下,數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)是數(shù)據(jù)所有者和計(jì)算服務(wù)提供商都很關(guān)注的重要問題。同態(tài)加密技術(shù)因?yàn)槠渚邆淇勺C明安全性且支持密文計(jì)算,成為實(shí)現(xiàn)安全分布式機(jī)器學(xué)習(xí)的主要技術(shù)之一,引起廣泛研究和應(yīng)用。本文將BGV（Brakerski-Gentry-Vaikuntanathan）同態(tài)加密方案應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)中的模型參數(shù)加密,設(shè)計(jì)并開發(fā)了可以實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)的分布式機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái),稱為隱私保護(hù)下的聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)。完成的主要工作包括:（1）研究了BGV方案的設(shè)計(jì)思路和算法流程,分析了BGV的實(shí)現(xiàn)庫——HElib的層次結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵類與關(guān)鍵方法的設(shè)計(jì);研究了線性判別（Linear Discriminant）和線性回歸（Linear Regression）的模型定義及算法思想,分析了機(jī)器學(xué)習(xí)庫Shark中訓(xùn)練任務(wù)的執(zhí)行流程。（2）研究了一般化分布式機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)的結(jié)構(gòu),分析了分布式機(jī)器學(xué)習(xí)環(huán)境下隱私保護(hù)的具體工作;研究了隱私保護(hù)下分布式機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作機(jī)制,分析了隱私保護(hù)在分布式機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 問題的提出及研究意義
        1.1.1 問題的提出
        1.1.2 問題的意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 同態(tài)加密的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 分布式機(jī)器學(xué)習(xí)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的目的和研究內(nèi)容
        1.3.1 本文研究的目的
        1.3.2 本文研究的主要內(nèi)容
    1.4 論文章節(jié)安排
2 相關(guān)理論
    2.1 同態(tài)加密方案
        2.1.1 BGV方案的設(shè)計(jì)思路
        2.1.2 BGV方案的算法流程
    2.2 HElib同態(tài)加密軟件庫
        2.2.1 HElib庫的組成結(jié)構(gòu)
        2.2.2 HElib庫的結(jié)構(gòu)層次
    2.3 兩個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法與Shark機(jī)器學(xué)習(xí)庫
        2.3.1 線性回歸與線性判別
        2.3.2 Shark機(jī)器學(xué)習(xí)庫
    2.4 本章小結(jié)
3 聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)的研究
    3.1 一般化分布式機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)
    3.2 隱私保護(hù)下分布式機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)
        3.2.1 分布式機(jī)器學(xué)習(xí)中的隱私
        3.2.2 基于差分隱私的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)
        3.2.3 基于加法同態(tài)的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)
    3.3 隱私保護(hù)下聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)
        3.3.1 隱私保護(hù)下聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)
        3.3.2 隱私保護(hù)下聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用場(chǎng)景
        3.3.3 隱私保護(hù)下聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)思路
    3.4 本章小結(jié)
4 聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)
    4.1 平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.3 平臺(tái)功能設(shè)計(jì)
        4.3.1 數(shù)據(jù)融合
        4.3.2 參數(shù)交換
        4.3.3 加密解密
        4.3.4 編碼解碼
        4.3.5 本地訓(xùn)練
    4.4 本章小結(jié)
5 聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)
    5.1 平臺(tái)密鑰生成及導(dǎo)出
        5.1.1 方案參數(shù)設(shè)計(jì)
        5.1.2 密鑰生成
        5.1.3 密鑰導(dǎo)出
    5.2 客戶端的實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 客戶端密鑰導(dǎo)入
        5.2.2 本地訓(xùn)練及測(cè)試
        5.2.3 參數(shù)編碼與解碼
        5.2.4 參數(shù)加密與解密
        5.2.5 參數(shù)上傳與下載
    5.3 服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 服務(wù)器端密鑰導(dǎo)入
        5.3.2 數(shù)據(jù)融合
    5.4 基于兩類機(jī)器學(xué)習(xí)算法的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
        5.4.1 基于線性判別算法的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
        5.4.2 基于線性回歸算法的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 后續(xù)研究工作的展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    A 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄
    B 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全同態(tài)加密研究動(dòng)態(tài)及其應(yīng)用概述[J]. 劉明潔,王安.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2014(12)
[2]全同態(tài)加密研究[J]. 陳智罡,王箭,宋新霞.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2014(06)



本文編號(hào)：3184484