(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210342809.7 (22)申请日 2022.03.31 (71)申请人 海南师范大学 地址 571158 海南省海口市龙昆南路9 9号 海南师范大学 (72)发明人 文斌　刘少杰　 (74)专利代理 机构 深圳市广诺专利代理事务所 (普通合伙) 44611 专利代理师 李亚萍 (51)Int.Cl. H04L 67/1095(2022.01) H04L 67/30(2022.01) H04L 67/06(2022.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/06(2006.01) (54)发明名称 一种适用 于联邦学习的树状广播数据 同步 算法 (57)摘要 本发明公开了一种适用于联邦学习的树状 广播数据同步算法， 包括如下步骤： S1： 中央服务 端选择若干参与训练的客户端， 所述中央服务端 将所有的所述客户端排列成完全二叉树； S2： 所 述中央服务端将第一全局模型文件拆分成若干 种子文件， 并计算所述第一全局模 型文件的第一 哈希值和不同的所述子文件对应的第二哈希值； S3： 将所述公钥信息发送给所有的所述客户端； S4： 所述中央服务端将所述服务端信息、 所述第 一哈希值和所述第二哈希值进行拼接， 形成迭代 配置文件， 并计算所述迭代配置文件的第三哈希 值， 使用所述私钥信息对所述迭代配置文件签 名； S5： 所述中央服务端查询自身的所述服务端 信息， 并向所述子节点处的所述客户端逐次发送 所有的所述子文 件。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114785810 A 2022.07.22 CN 114785810 A 1.一种适用于联邦学习的树状广播数据同步 算法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 中央服务端选择若干参与训练的客户端， 所述中央服务端生成服务端信息， 所述中 央服务端将所有的所述客户端排列成完全二叉树， 所述中央服务端位于根节点， 所述客户 端分别位于 子节点和叶子节点； S2： 所述中央服务端将第一全局模型文件拆分成若干种子文件， 并计算所述第一全局 模型文件的第一哈希值和不同的所述子文件 对应的第二哈希值； S3： 所述中央服务端生成公钥信息和私钥信息， 将所述公钥信息分发给所有的所述客 户端， 所述 客户端保存所述公钥 信息； S4： 所述中央服务端将所述服务端信 息、 所述第 一哈希值和所述第 二哈希值进行拼接， 形成迭代配置文件， 并计算所述迭代配置文件的第三哈希值， 最后使用所述私钥信息对所 述迭代配置文件进行签名， 形成签名结果， 将所述签名结果和所述迭代配置文件发送给所 有的所述客户端， 所述客户端对所述签名结果和所述迭代配置文件进行对比验证， 并生成 验证结果， 验证通过后保存到 本地； S5： 所述中央服务端查询自身的所述服务端信息， 并向所述子节点处的所述客户端逐 次发送所有的所述子文件， 所述子节点处的所述客户端接 收所述子文件后， 所述子节点处 的所述客户端计算所述子文件的第四哈希值， 并将所述第四哈希值与所述第三哈希值进 行 对比验证， 如果不同， 则向中央服务端发送错误反馈， 如果相同， 则所述子节点处的所述客 户端查询自身的所述服务端信息， 并将所述子文件发送给下一个所述子节点处的所述客户 端， 同步接 收自身的父节点处的所述客户端发送的下一个所述子文件， 所述子节点处的所 述客户端依 次对所述第四哈希值与所述第三哈希值进行对比验证， 如果不同， 则向中央服 务端发送错误反馈， 如果相同， 则将所述子文件发送给下一个所述子节点处的所述客户端， 直至所述叶子节点处的所述 客户端接收到所述子文件； S6： 所有的所述叶子节点处 的所述客户端将接收的所述子文件进行组合得到当前迭代 轮次的第二全局模型文件， 并计算所述第二全局模型文件的第 五哈希值， 将所述第 五哈希 值与所述第一哈希值进行对比， 如果相同， 则 当前迭代轮次所述第一全局模型文件同步结 束， 如果不同， 则重复S 5， 直至所有的所述叶子节点处的所述客户端完成接收所有的所述子 文件。 2.根据权利要求1所述的一种适用于联邦学习的树状广播数据同步算法， 其特征在于， 所述S1中， 所述服务端信息包括树结构体信息和迭代轮次信息， 所述树结构体信息由若干 不同的节点信息组成， 所述节 点信息包括客户端 数据接收地址、 客户端唯一标识、 客户端左 子节点标识和客户端右子节点标识。 3.根据权利要求1所述的一种适用于联邦学习的树状广播数据同步算法， 其特征在于， 所述S2中， 所述第一哈希值和所述第二哈希值的计算可采用任何哈希计算方法。 4.根据权利要求1所述的一种适用于联邦学习的树状广播数据同步算法， 其特征在于， 所述S3中， 所述中央服务端仅在训练初始阶段以及有新的所述客户端加入时分发所述 公钥 信息。 5.根据权利要求1所述的一种适用于联邦学习的树状广播数据同步算法， 其特征在于， 所述S4中， 可采用任何非对称加密算法对所述私钥 信息进行签名。 6.根据权利要求1所述的一种适用于联邦学习的树状广播数据同步算法， 其特征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114785810 A 2所述S4中， 所述迭代配置文件为Jso n格式。 7.根据权利要求1所述的一种适用于联邦学习的树状广播数据同步算法， 其特征在于， 所述S4中， 所述验证结果为所述客户端使用所述公钥信息对所述签名结果进行解密， 生成 第五哈希 值， 将所述第五哈希值与所述第三哈希值对比， 若相同， 则验证通过， 若不相同， 则 验证不通过。 8.根据权利要求2所述的一种适用于联邦学习的树状广播数据同步算法， 其特征在于， 所述S5中， 所述中央服务端查询所述节点信息， 所述子节点处的所述客户端查询自身的所 述节点信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114785810 A 3