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专利号: 202111186244X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-05-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于有向无环图DAG区块链的联邦学习方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:在雾网络中进行联邦学习训练设备选择;

S2:基于有向无环图区块链的局部模型训练和聚合;

S3:进行基于孤立森林的快速双重恶意模型检测算法;

S4:基于主观评价的信誉计算;

在所述S1中,主雾节点在满足训练要求的设备中选出通信能力ξm和计算能力τm较强的设备,形成备选设备集,然后在备选设备集中选择在滑动窗口w内信誉值较高的设备参与局部训练任务;

在所述S2中,参与局部训练的设备获得最新的全局模型后,进行局部训练和聚合;设备在其本地DAG上随机选择一些没有被验证的交易进行验证,并选择其中有高精度的局部模型来进行局部聚合;随后,设备使用本地数据集训练新的局部模型;最后,发布包含新训练的局部模型的区块;在本全局模型的局部训练过程中,采用随机梯度下降SGD算法更新局部模型,并通过联邦平均算法获得局部聚合模型;

在所述S3中,主雾节点收集要聚合的局部模型,并采用基于隔离森林的快速检测算法初步检测出潜在恶意模型;最后,主雾节点利用任务发布者的测试数据集,测试潜在恶意模型的精度,如果其精度与当前全局模型精度差大于β,该模型被确认为恶意模型,否则为正常模型;最后,选择出正常模型后进行全局聚合,得到新的全局模型;

在所述S4中,任务发布者从主区块链获取需要的目标模型,以及参与局部训练的设备在训练过程中局部模型的属性记录,属性记录为是否为恶意模型,并计算相应设备的信誉值,反馈给所属雾节点,再转发给主雾节点,进行物联网设备信誉值更新;

任务发布者m'基于发布任务y对设备l的信誉评价用向量表示为:

其中分别表示信任、不信任和不确定性;其中基于主观逻辑模型,得:

其中,是在执行任务y期间正常模型的数量,是在执行任务y期间恶意模型的数量,表示执行任务y期间数据包成功传输概率,即影响信誉评价不确定性的通信质量;

η表示正常模型的权重,κ表示恶意模型的权重,且η+κ=1和κ≤η;任务发布者m'基于任务y对物联网设备l的信誉评价表示为:其中,a∈[0,1]代表不确定性对信誉的影响程度。