論文の概要: Resilient Federated Chain: Transforming Blockchain Consensus into an Active Defense Layer for Federated Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.21841v1
- Date: Wed, 25 Feb 2026 12:20:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-26 18:19:16.825544
- Title: Resilient Federated Chain: Transforming Blockchain Consensus into an Active Defense Layer for Federated Learning
- Title(参考訳): レジリエントなフェデレーションチェーン: ブロックチェーンの合意をフェデレーションラーニングのためのアクティブな防御層に変換する
- Authors: Mario García-Márquez, Nuria Rodríguez-Barroso, M. Victoria Luzón, Francisco Herrera,
- Abstract要約: 本稿では,ブロックチェーンを活用した新しいフェデレート学習フレームワークであるResilient Federated Chain(RFC)を紹介する。
RFCは、Pooled Miningメカニズムの冗長性を再利用することによって、既存のProof of Federated Learningアーキテクチャの上に構築されている。
RFCは、ベースラインメソッドと比較して堅牢性を大幅に改善し、分散学習環境を確保するための実行可能なソリューションを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.189189590825304
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Federated Learning (FL) has emerged as a key paradigm for building Trustworthy AI systems by enabling privacy-preserving, decentralized model training. However, FL is highly susceptible to adversarial attacks that compromise model integrity and data confidentiality, a vulnerability exacerbated by the fact that conventional data inspection methods are incompatible with its decentralized design. While integrating FL with Blockchain technology has been proposed to address some limitations, its potential for mitigating adversarial attacks remains largely unexplored. This paper introduces Resilient Federated Chain (RFC), a novel blockchain-enabled FL framework designed specifically to enhance resilience against such threats. RFC builds upon the existing Proof of Federated Learning architecture by repurposing the redundancy of its Pooled Mining mechanism as an active defense layer that can be combined with robust aggregation rules. Furthermore, the framework introduces a flexible evaluation function in its consensus mechanism, allowing for adaptive defense against different attack strategies. Extensive experimental evaluation on image classification tasks under various adversarial scenarios, demonstrates that RFC significantly improves robustness compared to baseline methods, providing a viable solution for securing decentralized learning environments.
- Abstract(参考訳): フェデレートラーニング(FL)は、プライバシ保護、分散モデルトレーニングを可能にすることによって、信頼できるAIシステムを構築するための重要なパラダイムとして登場した。
しかし、FLはモデルの完全性とデータの機密性を損なう敵対的な攻撃に非常に敏感であり、これは従来のデータ検査手法が分散設計と互換性がないという事実によって悪化する脆弱性である。
FLとBlockchain技術の統合はいくつかの制限に対処するために提案されているが、敵攻撃を緩和する可能性については、まだ明らかになっていない。
本稿では,このような脅威に対するレジリエンスを高めるために設計された新しいブロックチェーン対応FLフレームワークであるResilient Federated Chain(RFC)を紹介する。
RFCは既存のProof of Federated Learningアーキテクチャの上に構築されており、Pooled Miningメカニズムの冗長性をロバストなアグリゲーションルールと組み合わせられるアクティブな防御レイヤとして再利用している。
さらに、このフレームワークはコンセンサス機構にフレキシブルな評価機能を導入し、異なる攻撃戦略に対して適応的な防御を可能にする。
様々なシナリオ下での画像分類タスクに対する大規模な実験的評価は、RFCがベースライン法に比べて堅牢性を大幅に向上し、分散学習環境の確保に有効なソリューションを提供することを示した。
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