基于多域联邦的设备隐私保护方法、系统和装置制造方法及图纸

本实施例提供了基于多域联邦的设备隐私保护方法、系统和装置。本实施例通过对全域中的物联网设备划分，构建了核心设备、域中心设备、域内物联网设备的三层数据共享结构，由这三层数据共享结构相配合实现在保护应用场景内各个物联网设备的隐私的前提下对该应用场景内的目标检测或异常检测。景内的目标检测或异常检测。景内的目标检测或异常检测。

【技术实现步骤摘要】
基于多域联邦的设备隐私保护方法、系统和装置


[0001]本申请涉及物联网安全技术，特别涉及基于多域联邦的设备隐私保护方法、系统和装置。

技术介绍

[0002]物联网中，物联网设备数量庞大且设备类型众多，不同设备类型的物联网设备采集的数据类型不一致。这里的数据类型比如图像、视频、声音、红外线、震动、光信号、GPS信息、工业数据等。比如，应用于交通场景，在一交通路口部署多个不同设备类型的物联网设备，以通过部署的各物联网设备分别采集诸如图像、视频、音频、GPS信息等不同数据类型的数据。
[0003]任一应用场景下任一事件的发生会关联该应用场景下多个物联网设备保存的数据，各个物联网设备采集的数据在事件分析应用上不相同，但表达的含义相同。基于此，为了实现某一应用场景内的目标检测或异常检测，需要依赖该应用场景下多个物联网设备中的数据，这可能会涉及到很多物联网设备中的隐私数据或者不想共享的数据，而这些数据不被共享，会影响该应用场景内的目标检测或异常检测。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了基于多域联邦的设备隐私保护方法、系统和装置，以在保护应用场景内各个物联网设备的隐私的前提下实现该应用场景内的目标检测或异常检测。
[0005]本申请实施例提供了一种基于多域联邦的设备隐私保护方法，该方法应用于目标应用场景的核心设备，该方法包括：将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备；目标应用场景中的物联网设备被划分为至少一个域，任一域具有对应的域中心设备；所述模型信息包括：当前模型结构、当前模型参数、当前模型状态；当前模型状态为第一状态或第二状态，第一状态表示模型收敛，用于指示各域中心设备基于当前模型结构和当前模型参数生成目标域内模型并共享给本域内的物联网设备进行目标检测或异常检测；第二状态表示模型未收敛，用于指示继续训练模型；接收各域中心设备上报的综合参数；任一域中心设备上报的综合参数是基于本域内各物联网设备训练出的训练参数确定，任一物联网设备训练出的训练参数是在所述当前模型状态为第二状态时通过对域内模型进行训练得到的，域内模型是基于所述当前模型结构和当前模型参数确定出的与本域对应的模型；基于各域中心设备上报的综合参数确定域间联邦模型参数，依据所述域间联邦模型参数和所述当前模型结构重新确定当前域间联邦模型，依据所述域间联邦模型参数确定当前域间联邦模型的当前模型状态，并返回所述将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备的步骤。
[0006]本申请实施例提供了一种基于多域联邦的设备隐私保护方法，该方法应用于目标
应用场景下任一域的域中心设备，所述目标应用场景中的物联网设备被划分为至少一个域；该方法包括：接收所述目标应用场景的核心设备共享的当前域间联邦模型的模型信息；在所述模型信息携带的当前模型状态为表示模型未收敛的第二状态时，基于所述模型信息携带的当前模型结构和当前模型参数确定出本域对应的域内模型，将所述域内模型共享给本域内的物联网设备，以由物联网设备基于已有的训练数据对所述域内模型进行训练并在训练完成后得到对应的训练参数；以及，接收本域内的物联网设备上报的训练参数，并基于本域内各物联网设备上报的训练参数生成综合参数，上报所述综合参数至所述核心设备，以由核心设备基于各域中心设备上报的综合参数确定域间联邦模型参数以及依据所述域间联邦模型参数和所述当前模型结构重新确定当前域间联邦模型，并依据域间联邦模型参数确定当前域间联邦模型的当前模型状态以及将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备；在所述模型信息携带的当前模型状态为表示模型收敛的第一状态时，基于所述模型信息携带的当前模型结构和当前模型参数确定出本域对应的目标域内模型并共享给本域内的物联网设备进行目标检测或异常检测。
[0007]本实施例提供一种基于多域联邦的设备隐私保护系统，该系统包括：目标应用场景的核心设备、以及目标应用场景下任一域的域中心设备，所述目标应用场景中的物联网设备被划分为至少一个域；所述核心设备执行如上第一种方法中的步骤；所述域中心设备执行如上第二种方法中的步骤。
[0008]本实施例提供了一种基于多域联邦的设备隐私保护装置，该装置应用于目标应用场景的核心设备，该装置包括：域间共享单元，用于将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备；目标应用场景中的物联网设备被划分为至少一个域，任一域具有对应的域中心设备；所述模型信息至少包括：当前模型结构、当前模型参数、当前模型状态；当前模型状态为第一状态或第二状态，第一状态表示模型收敛，用于指示各域中心设备基于当前模型结构和当前模型参数生成目标域内模型并共享给本域内的物联网设备进行目标检测或异常检测；第二状态表示模型未收敛，用于指示继续训练模型；参数优化单元，用于接收各域中心设备上报的综合参数；任一域中心设备上报的综合参数是基于本域内各物联网设备训练出的训练参数确定，任一物联网设备训练出的训练参数是在所述当前模型状态为第二状态时通过对域内模型进行训练得到的，域内模型是基于所述当前模型结构和当前模型参数确定出的与本域对应的模型；以及，基于各域中心设备上报的综合参数确定域间联邦模型参数，依据所述域间联邦模型参数和所述当前模型结构重新确定当前域间联邦模型，依据所述域间联邦模型参数确定当前域间联邦模型的当前模型状态，并触发域间共享单元继续执行将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备的步骤。
[0009]本实施例提供一种基于多域联邦的设备隐私保护装置，该装置应用于目标应用场景下任一域的域中心设备，所述目标应用场景中的物联网设备被划分为至少一个域；该装置包括：
接收单元，用于接收所述目标应用场景的核心设备共享的当前域间联邦模型的模型信息；处理单元，用于在所述模型信息携带的当前模型状态为表示模型未收敛的第二状态时，基于所述模型信息携带的当前模型结构和当前模型参数确定出本域对应的域内模型，将所述域内模型共享给本域内的物联网设备，以由物联网设备基于已有的训练数据对所述域内模型进行训练并在训练完成后得到对应的训练参数；以及，接收本域内的物联网设备上报的训练参数，并基于本域内各物联网设备上报的训练参数生成综合参数，上报所述综合参数至所述核心设备，以由核心设备基于各域中心设备上报的综合参数确定域间联邦模型参数以及依据所述域间联邦模型参数和所述当前模型结构重新确定当前域间联邦模型，并依据域间联邦模型参数确定当前域间联邦模型的当前模型状态以及将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备；以及，在所述模型信息携带的当前模型状态为表示模型收敛的第一状态时，基于所述模型信息携带的当前模型结构和当前模型参数确定出本域对应的目标域内模型并共享给本域内的物联网设备进行目标检测或异常检测。
[0010]本实施例提供一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如上任一方法中的步骤。
[0011]由以上技术方案可以看出，本实施例通过对全域中的物联网设备划分，构建了核心设备、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多域联邦的设备隐私保护方法，其特征在于，该方法应用于目标应用场景的核心设备，该方法包括：将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备；目标应用场景中的物联网设备被划分为至少一个域，任一域具有对应的域中心设备；所述模型信息包括：当前模型结构、当前模型参数、当前模型状态；当前模型状态为第一状态或第二状态，第一状态表示模型收敛，用于指示各域中心设备基于当前模型结构和当前模型参数生成目标域内模型并共享给本域内的物联网设备进行目标检测或异常检测；第二状态表示模型未收敛，用于指示继续训练模型；接收各域中心设备上报的综合参数；任一域中心设备上报的综合参数是基于本域内各物联网设备训练出的训练参数确定，任一物联网设备训练出的训练参数是在所述当前模型状态为第二状态时通过对域内模型进行训练得到的，域内模型是基于所述当前模型结构和当前模型参数确定出的与本域对应的模型；基于各域中心设备上报的综合参数确定域间联邦模型参数，依据所述域间联邦模型参数和所述当前模型结构重新确定当前域间联邦模型，依据所述域间联邦模型参数确定当前域间联邦模型的当前模型状态，并返回所述将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同一域内各物联网设备采集的数据的数据类型相同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：针对每一域，将该域对应的同态加密公钥发送给该域的域中心设备；任一域的域中心设备上报的综合参数已经由该域对应的同态加密公钥加密；所述基于各域中心设备上报的综合参数，确定域间联邦模型参数包括：对各域中心设备上报的综合参数进行同态计算，得到所述域间联邦模型参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：将目标域间联邦模型分享至与所述目标应用场景满足相似条件的其它应用场景的核心设备，以由该核心设备将该目标域间联邦模型共享给各域的域中心设备，由各域中的物联网设备基于目标域间联邦模型生成目标域内模型；所述目标域间联邦模型是指当前模型状态为第一状态的域间联邦模型。5.一种基于多域联邦的设备隐私保护方法，其特征在于，该方法应用于目标应用场景下任一域的域中心设备，所述目标应用场景中的物联网设备被划分为至少一个域；该方法包括：接收所述目标应用场景的核心设备共享的当前域间联邦模型的模型信息；在所述模型信息携带的当前模型状态为表示模型未收敛的第二状态时，基于所述模型信息携带的当前模型结构和当前模型参数确定出本域对应的域内模型，将所述域内模型共享给本域内的物联网设备，以由物联网设备基于已有的训练数据对所述域内模型进行训练并在训练完成后得到对应的训练参数；以及，接收本域内的物联网设备上报的训练参数，并基于本域内各物联网设备上报的训练参数生成综合参数，上报所述综合参数至所述核心设备，以由核心设备基于各域中心设备上报的综合参数确定域间联邦模型参数以及依据所述域间联邦模型参数和所述当前模型结构重新确定当前域间联邦模型，并依据域间联邦模型
参数确定当前域间联邦模型的当前模型状态以及将当前域间联邦模型的模型信息共享给各域的域中心设备；在所述模型信息携带的当前模型状态为表示模型收敛的第一状态时，基于所述模型信息携带的当前模型结构和当前模型参数确定出本域对应的目标域内模型并共享给本域内的物联网设备进行目标检测或异常检测。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：针对本域内每一物联网设备，将该物联网设备对应的同态加密公钥发送给该物联网设备；本域内的任一物联网设备上报的训练参数已经由该物联网设备对应的同态加密公钥加密；所述基于本域内各物联网设备上报的训练参数生成综合参数包括：对各物联网设备上报的训练参数进行同态计算，得到所述综合参数。7.一种基于多域联邦的设备隐私保护系统，其特征在于，该系统包括：目标应用场景的核心设备、以及目标应用场景下任一域的域中心设备，所述目标应用场景中的物联网设备被划分为至少一个域；所述核心设备执行如权利要求1至4任一方法中的操作；所述域中心设备执行如权利要求5至6任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王滨，张峰，何承润，宋令阳，李超豪，周少鹏，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：