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隱語——數據要素流通技術MOOC三期 課程筆記——金融風控聯合建模實驗(基於Secret Note平台)

一、實驗核心框架

實驗主題:基於Secret Note在線平台的金融風控聯合建模
核心技術:銀域多方安全計算技術、同態加密、邏輯迴歸模型
實驗目標:隱私保護前提下,實現農村信貸風險準確預測,助力農村普惠金融發展

二、案例背景

1. 行業痛點

  • 農村經濟發展需求:小鵝信貸等服務為農村商業/個人提供金融支持,但農村用户信用記錄薄弱。
  • 傳統風控侷限:風險識別與預測能力不足,制約金融服務在農村的應用與創新。

2. 實驗目標

在保障數據隱私的基礎上,構建高效信貸風險預測模型,解決農村信貸風控難題。

三、數據集概述與資質分析

實驗涉及兩類數據源(銀行+支付平台),通過“ID”字段關聯,數據特徵互補,需協同處理後建模。

提供方 文件名稱 核心特徵 數據特點 處理需求
銀行 BAC.csv ID、貸款金額、期限、信用等級、職業、收入、是否違約等22個字段 結構化數據,信貸信號強,風險信號弱 類別型特徵(如信用等級)→One-Hot編碼;極端數值型特徵→標準化
支付平台 Behavior.csv ID、N0-N14(15個匿名特徵:消費頻次、支付習慣等) 海量非結構化行為數據,風險表徵能力強,缺乏直接信貸信息 與BAC.csv數據一同標準化(分佈不一)
關鍵説明:邏輯迴歸模型僅接受數值型輸入,因此數據預處理(編碼+標準化)是建模前提。

四、數據處理與建模核心思路

1. 整體流程

  1. 實驗配置:搭建多方計算環境(節點、端口、通訊配置)。
  2. 數據準備:加載雙方案例數據,以ID為鍵對齊,轉換為縱向聯邦學習格式。
  3. 特徵工程:類別特徵One-Hot編碼→數值特徵標準化→劃分特徵與目標標籤(是否違約)。
  4. 安全建模:基於同態加密的邏輯迴歸模型訓練與測試。

2. 核心技術邏輯

通過銀域多方安全計算技術,實現銀行與支付平台數據“可用不可見”——數據加密後協同訓練,既保護隱私又挖掘數據價值。

五、Secret Note平台實操步驟

1. 平台初始化與數據準備(5步)

  1. 環境清理:刪除舊Notebook,從平台案例庫下載“金融風險預測”對應的Notebook與數據集。
  2. 節點創建:添加Agency(支付平台)、Bank(銀行)兩個節點,每個節點創建約30秒。
  3. 數據上傳:Agency節點上傳Behavior.csv,Bank節點上傳BAC.csv,支持預覽/下載驗證。
  4. 庫加載:雙方節點均執行代碼,加載Secret Flow、SPO等依賴庫。
  5. 端口配置:執行unused_tcp_port函數獲取未佔用端口,記錄用於後續通訊配置。

2. 多方通訊與計算配置(關鍵步驟)

  1. Refat配置:

    修改IP與端口:將Agency和Bank的實際IP(如Agency:172.16.0.251)及獲取的端口號填入配置代碼。
    
  2. 節點單獨執行:Bank節點執行自身配置代碼,Agency節點執行對應代碼,需同步執行以完成跨機構通訊(輸出“ping成功”即為生效)。
  3. SPO配置(安全多方計算核心):

    重新獲取端口:雙方節點再次執行`unused_tcp_port`函數,更新SPO配置的IP與端口。
    
  4. 設置運行參數:配置多方計算協議、有限域等參數,執行後生成SPO實例。

3. 數據處理實操

  1. 數據加載與對齊:

    通過`getcwd()`獲取文件路徑,讀取雙方案例數據。
    
  2. 以ID為鍵,通過SPO構建縱向DataFrame(用於多方計算,自動丟棄ID列)。
  3. 驗證數據:用shape(行列數)、columns(列名)查看數據完整性。
  4. 特徵工程:

    One-Hot編碼:對類別型特徵(如term、purpose)編碼,替換原字段並刪除舊特徵(雙方節點均執行)。
    
  5. 標準化:對數值型特徵(如貸款金額)消除量級差異,加速模型收斂(雙方節點均執行)。
  6. 數據拆分:以“is_default”(是否違約)為目標標籤,劃分特徵與標籤集(雙方節點均執行)。

4. 模型訓練與評估

  1. 模型初始化:配置銀行與支付平台實體,初始化同態加密邏輯迴歸模型(雙方節點執行)。
  2. 模型訓練:使用處理後的數據訓練,設置4個迭代週期(約15分鐘完成)。
  3. 模型評估:

    預測:用`model.predict`生成預測結果,通過`reveal`函數解密。
    
  4. 效果指標:計算ROCAUC分數(本次實驗得分為0.62,分數越高效果越好,模型滿足風控需求)。

六、實驗總結

1. 核心價值

  • 隱私保護:多方安全計算技術實現數據“不共享、可計算”,解決金融數據敏感問題。
  • 數據協同:融合銀行信貸數據與支付平台行為數據,彌補單一數據源風險信號不足的缺陷。
  • 業務意義:為農村信貸風控提供有效方案,推動普惠金融在農村的落地。

2. 關鍵結論

隱語多方安全計算技術在敏感數據協作中具備高實用性,基於Secret Note平台可高效完成跨機構聯合建模。

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