Ring Allreduce中的梯度参数完整性保护方案

为了解决Ring Allreduce架构中没有保护梯度参数完整性的问题,提出了一种面向Ring Allreduce架构的梯度参数完整性保护方案(RAA-DIP).使用基于身份的组密钥协商算法和Boneh-Lynn-Shacham(BLS)签名方案保障Ring Allreduce中梯度参数的完整性.结合身份认证和密钥协商算法,实现安全高效的动态工作节点管理.基于DBDH问题实现安全的组密钥协商,使密钥生成中心(KGC)或网络攻击者无法计算工作节点的共享密钥,解决密钥托管问题,保障传输参数的完整性.对RAA-DIP方案进行形式化证明,并将仿真结果与相关方案进行比较.结果表明:RAA-DIP方案可以保障Ring Allreduce中梯度参数传输过程的完整性,实现工作节点动态管理,解决密钥托管问题;与其他方案相比,RAA-DIP方案可以同时满足安全和性能需求.