摘要:面向大规模物联网(Internet of Things, IoT)场景, 边缘缓存既要缓解回程带宽压力, 又需兼顾用户隐私和安全投入成本. 本文设计了一个基于联邦学习的边缘缓存优化框架, 提出会话式安全聚合(conversation-based secure aggregation, CSA)协议, 并将缓存空间、回程带宽和安全投入统一纳入Stackelberg博弈模型. 在联邦训练阶段, CSA以会话窗口为最小同步单元, 通过长期会话种子与双重掩码机制, 在保证客户端梯度隐私的前提下, 将多轮训练的握手和解密开销压缩到窗口级. 随后, 服务提供商作为领导者对3类资源定价, 边缘节点在交替方向乘子法(alternating direction method of multiplier, ADMM)框架下并行优化缓存份额、回程带宽和安全投入, 从而形成基于联邦学习的优化缓存(federated learning optimized caching, FLOC)机制. 实验结果表明, 在EMNIST和CIFAR-100数据集上, CSA在几乎不损失模型精度的情况下将端到端训练时间相对于SecAgg降低约50%, 接近非隐私FedAvg; 在典型边缘缓存场景中, FLOC相较于MP、LRU、LFU和Greedy策略最高可将缓存命中率提升约15%, 总回程开销降低约20%. 同时, ADMM在用户数和边缘节点数增加一个数量级时仍能在十几次迭代内收敛, 证明该机制在隐私保护、资源协同和计算复杂度之间取得了较好的综合平衡.