计算机科学 > 密码学与安全
[提交于 2025年7月13日
(v1)
,最后修订 2025年7月15日 (此版本, v2)]
标题: 基于辅助者协助的恶意安全不诚实多数MPC的高效隐私推理
标题: Efficient Private Inference Based on Helper-Assisted Malicious Security Dishonest Majority MPC
摘要: 基于安全多方计算(MPC)的私有推理解决了机器学习即服务(MLaaS)中的数据隐私风险。 然而,现有的基于MPC的私有推理框架专注于半诚实或诚实多数模型,其威胁模型过于理想化,而恶意安全不诚实多数模型面临效率低下的挑战。 为了平衡安全性和效率,我们提出了一种使用辅助者协助恶意安全不诚实多数模型(HA-MSDM)的私有推理框架。 该框架包括我们设计的五种MPC协议和一种协同优化策略。 这些协议实现了高效的固定轮次乘法、指数运算和多项式操作,为私有推理提供了基础原语。 协同优化策略平衡了推理效率和准确性。 为了提高效率,我们对非线性层采用多项式近似。 为了提高准确性,我们在固定区间内构建六阶多项式近似以实现高精度激活函数拟合,并引入参数调整的批量归一化层以限制激活逃逸问题。 在LeNet和AlexNet上的基准结果表明,与最先进的框架(IEEE S&P'25)相比,我们的框架在局域网中实现了2.4-25.7倍的速度提升,在广域网中实现了1.3-9.5倍的加速,仅具有0.04%-1.08%的相对误差,同时保持高准确性。
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