Secure and Efficient Regression Analysis Using a Hybrid Cryptographic Framework: Development and Evaluation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Machine learning is an effective data-driven tool that is being widely used to extract valuable patterns and insights from data. Specifically, predictive machine learning models are very important in health care for clinical data analysis. The machine learning algorithms that generate predictive models often require pooling data from different sources to discover statistical patterns or correlations among different attributes of the input data. The primary challenge is to fulfill one major objective: preserving the privacy of individuals while discovering knowledge from data. OBJECTIVE: Our objective was to develop a hybrid cryptographic framework for performing regression analysis over distributed data in a secure and efficient way. METHODS: Existing secure computation schemes are not suitable for processing the large-scale data that are used in cutting-edge machine learning applications. We designed, developed, and evaluated a hybrid cryptographic framework, which can securely perform regression analysis, a fundamental machine learning algorithm using somewhat homomorphic encryption and a newly introduced secure hardware component of Intel Software Guard Extensions (Intel SGX) to ensure both privacy and efficiency at the same time. RESULTS: Experimental results demonstrate that our proposed method provides a better trade-off in terms of security and efficiency than solely secure hardware-based methods. Besides, there is no approximation error. Computed model parameters are exactly similar to plaintext results. CONCLUSIONS: To the best of our knowledge, this kind of secure computation model using a hybrid cryptographic framework, which leverages both somewhat homomorphic encryption and Intel SGX, is not proposed or evaluated to this date. Our proposed framework ensures data security and computational efficiency at the same time.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,019 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».