The twin goals of privacy-preserving federated learning (FL) -- harnessing distributed data while protecting the parties who contribute it -- demands three properties: model privacy, data privacy, and integrity. Achieving all three in a realistic deployment -- with a single coordinator and millions of users -- remains an open challenge that prior work has yet to fully resolve. We present NOMAI, the first scalable MPC-based FL system to provide all three guarantees simultaneously. NOMAI operates under an honest-majority assumption in the semi-honest model, with an extension to the malicious-with-abort setting. At its core, NOMAI combines a multi-committee MPC architecture with packed Shamir secret sharing, enabling SIMD-style secure computation that scales far beyond what monolithic n-party protocols can support. We further introduce ML-aware optimizations and new cryptographic primitives that substantially reduce per-user overhead. Our evaluation shows NOMAI is practically deployable at unprecedented scale: it reduces per-user computation to just <350 ms (semi-honest) and <700 ms (malicious) for per iteration of training MNIST, achieving three orders-of-magnitude improvements over prior work while seamlessly supporting populations of over 106 users. This demonstrates, for the first time, that MPC-based FL can meet the scale demands of real-world systems without compromising on privacy or integrity.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【剑桥大学博士论文】联邦自监督学习,141页pdf
专知会员服务
19+阅读 · 2024年6月15日
「联邦学习隐私保护 」最新2022研究综述
专知会员服务
117+阅读 · 2022年4月1日
亚马逊最新《联邦学习》简明综述
专知会员服务
85+阅读 · 2022年2月6日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年2月2日
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
92+阅读 · 2020年12月2日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
「联邦学习隐私保护 」最新2022研究综述
专知
16+阅读 · 2022年4月1日
联邦学习安全与隐私保护研究综述
专知
12+阅读 · 2020年8月7日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
41+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
20+阅读 · 2022年10月10日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
8+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
10+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
10+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
41+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员