【论文代码复现2】Clustered sampling based on sample size

这篇博客探讨了联邦学习中ClusteredSampling算法的实现及其潜在的安全风险。作者指出,原始代码实现可能导致恶意攻击者通过虚假报告数据量来影响抽样概率,从而破坏系统。为了解决这个问题,提出了两种算法:一种分配统一权重,另一种考虑梯度相似性。然而,这些方法都面临客户端数据量验证的隐私挑战。博客还提到了可能的攻击策略,并暗示将引入基于梯度相似性的权重调整策略以增强安全性。

【论文代码复现】Clustered Sampling: Low-Variance and Improved Representativity for Clients Selection in Fede_admin11111111的博客-优快云博客https://blog.youkuaiyun.com/admin11111111/article/details/120499243上一篇文章最后留了一个疑惑,经过检验确实是有问题的,那样写逻辑是错误的。并不符合论文中将所有clients都采样的说法。然后在更改了epsilon之后就可以正常运行了,但是给出的代码中直接是默认所有clients的样本量都相同,所以分配的权重也都相同。

算法1实现:

具体实现就是将100个clients按照权重大小从大到小排序再分成k=10组,然后计算根据权重大小计算每组中client的抽样概率。因为算法1中给的client的样本数量都相同,所以权重相同,各个clients抽样概率也相同。

于是这就有漏洞了——如果有恶意攻击者命名数据量很小,却说自己数据量很大则会导致系统崩溃。也就是数据量大,则抽样概率大幅增加,计算梯度时就会受到影响。

攻击方式

具体攻

要使用Stata中的`ivreg2`或`ivreghdfe`命令复现论文中的表2和表7,我们需要遵循以下步骤: ### 表2:工具变量回归 #### 数据准备 首先,确保你的数据已经导入Stata,并且变量名称与论文中一致。 ```stata use your_data.dta, clear ``` #### 定义变量 根据论文中的描述,定义变量: - `ee`:企业能源强度 - `ict`:企业应用ICT程度 - `ictindex`:2005年城市IT指数(工具变量) - `control_variables`:控制变量列表 ```stata global control_variables age output size capital private lic rd er price dumprovince dumind ``` #### 运行IV回归 使用`ivreg2`命令进行工具变量回归: ```stata ivreg2 ee ($control_variables) (ict = ictindex), cluster(industry) est store ivreg2_results ``` 保存结果以便后续使用: ```stata esttab ivreg2_results using table2.txt, se star(* 0.1 ** 0.05 *** 0.01) label ``` ### 表7:中介效应检验 #### 数据准备 确保数据已经准备好,并且变量名称与论文中一致。 ```stata use your_data.dta, clear ``` #### 定义变量 根据论文中的描述,定义变量: - `ee`:企业能源强度 - `ict`:企业应用ICT程度 - `tec_equ`:用于产品或工艺改进的新技术和机器设备 - `flexible`:提高生产柔性 - `control_variables`:控制变量列表 ```stata global control_variables age output size capital private lic rd er price dumprovince dumind ``` #### 第一步:主效应检验 运行主效应回归: ```stata reg ee ict $control_variables, vce(cluster industry) est store main_effect ``` #### 第二步:中介变量回归 运行中介变量回归: ```stata reg tec_equ ict $control_variables, vce(cluster industry) est store mediator_tec_equ reg flexible ict $control_variables, vce(cluster industry) est store mediator_flexible ``` #### 第三步:间接效应检验 运行间接效应回归: ```stata reg ee ict tec_equ $control_variables, vce(cluster industry) est store indirect_tec_equ reg ee ict flexible $control_variables, vce(cluster industry) est store indirect_flexible ``` #### 第四步:汇总结果 使用`esttab`命令汇总结果: ```stata esttab main_effect mediator_tec_equ indirect_tec_equ mediator_flexible indirect_flexible using table7.txt, se star(* 0.1 ** 0.05 *** 0.01) label ``` ### 注意事项 1. **数据清理**:确保数据中没有缺失值,或者在回归前处理好缺失值。 2. **变量命名**:确保变量名称与论文中一致,或者在代码中正确映射。 3. **聚类标准误**:根据论文中的描述,使用聚类标准误(clustered standard errors)来处理异方差问题。 ### 示例代码 以下是完整的示例代码,假设数据文件名为`your_data.dta`: ```stata use your_data.dta, clear * 定义控制变量 global control_variables age output size capital private lic rd er price dumprovince dumind * 表2:工具变量回归 ivreg2 ee ($control_variables) (ict = ictindex), cluster(industry) est store ivreg2_results esttab ivreg2_results using table2.txt, se star(* 0.1 ** 0.05 *** 0.01) label * 表7:中介效应检验 * 主效应检验 reg ee ict $control_variables, vce(cluster industry) est store main_effect * 中介变量回归 reg tec_equ ict $control_variables, vce(cluster industry) est store mediator_tec_equ reg flexible ict $control_variables, vce(cluster industry) est store mediator_flexible * 间接效应检验 reg ee ict tec_equ $control_variables, vce(cluster industry) est store indirect_tec_equ reg ee ict flexible $control_variables, vce(cluster industry) est store indirect_flexible * 汇总结果 esttab main_effect mediator_tec_equ indirect_tec_equ mediator_flexible indirect_flexible using table7.txt, se star(* 0.1 ** 0.05 *** 0.01) label ``` 运行上述代码后,你将在当前工作目录下生成两个文本文件`table2.txt`和`table7.txt`,分别对应表2和表7的结果。
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