f8b21af4be
10_Wiki/Topics 대규모 정리: - 오류 캡처/미완성 stub 문서 227개 제거 - 교차폴더 중복 43클러스터 병합 (63파일 → redirect) - 링크명 정규화: 깨진 링크 수정·redirect 직결·개념 매핑 ~2,400건 - 카테고리 MOC 6개 신규 생성 - Graph 섹션 미해결 related-keyword 링크 10,058건 제거 Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>
7.8 KiB
7.8 KiB
id, title, category, status, canonical_id, aliases, duplicate_of, source_trust_level, confidence_score, verification_status, tags, raw_sources, last_reinforced, github_commit, tech_stack
| id | title | category | status | canonical_id | aliases | duplicate_of | source_trust_level | confidence_score | verification_status | tags | raw_sources | last_reinforced | github_commit | tech_stack | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| wiki-2026-0508-ieee-p36521 | IEEE P3652.1 (Federated ML Standard) | 10_Wiki/Topics | verified | self |
|
none | A | 0.9 | applied |
|
2026-05-10 | pending |
|
IEEE P3652.1 (Federated ML Standard)
매 한 줄
"매 federated learning 의 첫 공식 표준 — 누가 누구와 무엇을 어떻게 공유하는지를 정의한다". IEEE 3652.1-2020 (Guide for Architectural Framework and Application of Federated Machine Learning) 은 WeBank/Tencent/Microsoft 등이 주도해 horizontal/vertical/federated transfer learning 의 분류, 참여자 역할, 보안 요구사항을 표준화한 첫 공식 문서로, 현재 GDPR/HIPAA/금융권 cross-silo 학습의 reference 가 되었다.
매 핵심
매 3 가지 federated learning 분류 (3652.1)
- Horizontal FL (HFL): 같은 feature space, 다른 sample (예: 여러 병원의 동일 항목 환자 데이터).
- Vertical FL (VFL): 같은 sample 일부, 다른 feature (예: 은행 + 이커머스가 공통 고객의 다른 속성).
- Federated Transfer Learning (FTL): feature/sample 둘 다 부분 겹침 — transfer learning 결합.
매 참여자 역할
- Data Owner / Client: 로컬 데이터 보유, 로컬 학습 수행.
- Coordinator / Aggregator: 모델 파라미터/그래디언트 집계 (FedAvg 등).
- Auditor: privacy/compliance 검증.
- Model Consumer: 최종 모델 사용자.
매 보안/프라이버시 요구사항
- secure aggregation (cryptographic) 권장.
- differential privacy 옵션.
- 통신 채널 암호화 (TLS 1.3+).
- model inversion / membership inference 위험 평가.
- audit log + reproducibility.
매 응용
- Cross-hospital 의료 영상 모델 (HFL).
- 은행 + 통신사 신용평가 (VFL).
- 모바일 키보드 next-word prediction (Gboard, HFL on-device).
- 광고 conversion modeling (clean room + FL).
💻 패턴
1. Flower (FL framework) — HFL 클라이언트
import flwr as fl
import torch
class HospitalClient(fl.client.NumPyClient):
def __init__(self, model, train_loader, val_loader):
self.model, self.train, self.val = model, train_loader, val_loader
def get_parameters(self, config):
return [v.cpu().numpy() for v in self.model.state_dict().values()]
def set_parameters(self, params):
sd = {k: torch.tensor(v) for k, v in zip(self.model.state_dict(), params)}
self.model.load_state_dict(sd, strict=True)
def fit(self, params, config):
self.set_parameters(params)
train_one_epoch(self.model, self.train)
return self.get_parameters({}), len(self.train.dataset), {}
def evaluate(self, params, config):
self.set_parameters(params)
loss, acc = eval_model(self.model, self.val)
return float(loss), len(self.val.dataset), {"acc": acc}
fl.client.start_numpy_client(server_address="agg.example:8443", client=HospitalClient(...))
2. FedAvg aggregator (Flower server)
import flwr as fl
strategy = fl.server.strategy.FedAvg(
min_fit_clients=5, min_available_clients=5,
fraction_fit=1.0, fraction_evaluate=1.0,
)
fl.server.start_server(
server_address="0.0.0.0:8443",
config=fl.server.ServerConfig(num_rounds=20),
strategy=strategy,
)
3. Secure aggregation (PySyft / Flower SecAgg+)
from flwr.common import SecAggPlusWorkflow
workflow = SecAggPlusWorkflow(
num_shares=3, reconstruction_threshold=2, max_weight=16384,
)
# server: clients 가 mask 적용 후 전송 — server 는 합계만 복원, 개별 불가
4. Differential Privacy (Opacus)
from opacus import PrivacyEngine
engine = PrivacyEngine()
model, optimizer, train_loader = engine.make_private_with_epsilon(
module=model, optimizer=optimizer, data_loader=train_loader,
target_epsilon=3.0, target_delta=1e-5, epochs=10, max_grad_norm=1.0,
)
5. VFL — split learning skeleton (PyTorch)
# Bank: bottom model on transactions
class BottomBank(nn.Module):
def forward(self, x): return self.net(x) # -> embed_bank
# Telco: bottom model on call patterns
class BottomTelco(nn.Module): ... # -> embed_telco
# Aggregator (top): concat + classify
class Top(nn.Module):
def forward(self, eb, et): return self.head(torch.cat([eb, et], dim=-1))
# 학습: client 는 embed 만 송신, gradient 만 수신
6. Audit log (3652.1 Annex B 권장)
{
"round": 7,
"ts": "2026-05-10T09:00:00Z",
"participants": ["hosp-a", "hosp-b", "hosp-c"],
"aggregation": "FedAvg",
"secagg": "SecAgg+",
"dp": { "epsilon": 3.0, "delta": 1e-5 },
"model_hash": "sha256:...",
"signed_by": "ed25519:..."
}
7. Cross-silo deployment (Kubernetes manifest 일부)
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata: { name: fl-client-hospA, namespace: hospital-a }
spec:
template:
spec:
containers:
- name: client
image: registry/fl-client:1.4
env:
- { name: AGGREGATOR_URL, value: "https://agg.consortium.example:8443" }
- { name: TLS_CA, valueFrom: { secretKeyRef: { name: ca, key: ca.crt } } }
- { name: SITE_ID, value: "hosp-a" }
volumeMounts:
- { name: data, mountPath: /data, readOnly: true }
8. Membership inference attack 검증
# attacker tries to infer if a sample was in training set
def attack_score(model, x):
with torch.no_grad():
return model(x).softmax(-1).max().item()
# 학습 / 비학습 sample 의 score 분포 차이 → AUC 0.5 에 가까울수록 안전
9. participant onboarding checklist
participant: hospital-c
checklist:
- data_governance_signed: true
- dpa_signed: true
- tls_cert_valid_until: 2027-01-01
- schema_version: v3
- feature_alignment_test: passed
- privacy_budget_allocated: { epsilon: 5.0, delta: 1e-5 }
10. FATE (WeBank reference impl) job (KubeFATE)
# horizontal_lr.yaml
component_parameters:
common:
homo_lr_0:
penalty: L2
max_iter: 30
learning_rate: 0.1
role:
guest: { "0": { reader_0: { table: { name: hosp_a, namespace: hetero } } } }
host: { "0": { reader_0: { table: { name: hosp_b, namespace: hetero } } } }
매 결정 기준
| 상황 | Approach |
|---|---|
| 같은 schema, 여러 사이트 | HFL (FedAvg) |
| 같은 user, 다른 feature | VFL (split learning) |
| 일부 겹침 | FTL |
| 모바일 device 수만 명 | Cross-device FL (Flower / TFF) |
| 규제 산업 cross-org | 3652.1 + SecAgg + DP + audit log |
기본값: Cross-silo (수십 사이트) 는 Flower + SecAgg+ + DP(eps≤8) + 3652.1 audit log.
🔗 Graph
- 부모: Federated-Learning
- Adjacent: Differential-Privacy · GDPR
🤖 LLM 활용
언제: 3652.1 의 분류 (HFL/VFL/FTL) 매핑, audit log schema 초안, threat model checklist. 언제 X: 실제 cryptographic protocol 구현 — 검증된 lib (Flower, FATE) 사용, LLM 자작 금지.
❌ 안티패턴
- secagg 없는 raw gradient 송신: gradient inversion 으로 raw data 복원 가능.
- DP 없이 over-fitting model 공개: membership inference 위험.
- audit log 미보존: 규제 incident 시 책임 분리 불가.
- schema drift 무시: client 마다 다른 feature order → silent corruption.
- drop-out client 처리 누락: SecAgg 가 reconstruction_threshold 미달 시 round 실패.
🧪 검증 / 중복
- Verified (IEEE 3652.1-2020 official PDF, Flower docs 1.x, FATE docs 2026).
- 신뢰도 A.
🕓 Changelog
| 날짜 | 변경 |
|---|---|
| 2026-05-08 | Phase 1 |
| 2026-05-10 | Manual cleanup — 3652.1 분류 + Flower/FATE 패턴 + SecAgg/DP |