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Lighthouse: Single-Server Secure Aggregation with O(1) Server-Committee Communication at Scale
- 1.Lighthouse는 서버-위원회 간 통신이 클라이언트 수와 입력 크기에 무관하게 상수인 안전 집계 프로토콜 제안
- 2.배치된 임계값 암호를 새롭게 적용해 라운드 복잡도 2를 달성, OPA와 TACITA와 동일하며 Flamingo와 Willow보다 개선
- 3.클라이언트 1024명 집계 기준 Flamingo/Willow 대비 서버-위원회 통신 100배, 위원회-서버 통신 300배 이상 감소
- 4.정적 프로토콜의 효율을 유지하면서 동적 클라이언트 참여를 지원하는 확장도 제시
왜 중요한가?
기존 위원회 기반 안전 집계 프로토콜은 클라이언트 수나 모델 업데이트 크기에 비례해 통신·연산 비용이 늘었지만, Lighthouse는 배치 임계값 암호화를 활용해 이를 상수로 줄여 대규모 연합학습 배포의 핵심 병목을 해소한다.
본문 미리보기
Secure aggregation is a core primitive for privacy-preserving federated learning, enabling a server to compute aggregates of client updates without learning individual inputs. Recent protocols have explored committee-based designs to reduce client overhead and tolerate weakly connected participants. However, existing approaches still incur communication and computation costs that scale with the number of clients and/or the size of model updates. This becomes a serious bottleneck in interaction b
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