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Enregistrement W4293312040 · doi:10.1108/ijwis-04-2022-0078

Inference attacks based on GAN in federated learning

2022· article· en· W4293312040 sur OpenAlexaboutno aff
Trung Ha, Tran Khanh Dang

Notice bibliographique

RevueInternational Journal of Web Information Systems · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiquePrivacy-Preserving Technologies in Data
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceMachine learningThreat modelArtificial intelligenceInferenceTask (project management)Black boxSet (abstract data type)Adversarial machine learningComputer securityHuman–computer interactionAdversarial system

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Purpose In the digital age, organizations want to build a more powerful machine learning model that can serve the increasing needs of people. However, enhancing privacy and data security is one of the challenges for machine learning models, especially in federated learning. Parties want to collaborate with each other to build a better model, but they do not want to reveal their own data. This study aims to introduce threats and defenses to privacy leaks in the collaborative learning model. Design/methodology/approach In the collaborative model, the attacker was the central server or a participant. In this study, the attacker is on the side of the participant, who is “honest but curious.” Attack experiments are on the participant’s side, who performs two tasks: one is to train the collaborative learning model; the second task is to build a generative adversarial networks (GANs) model, which will perform the attack to infer more information received from the central server. There are three typical types of attacks: white box, black box without auxiliary information and black box with auxiliary information. The experimental environment is set up by PyTorch on Google Colab platform running on graphics processing unit with labeled faces in the wild and Canadian Institute For Advanced Research-10 data sets. Findings The paper assumes that the privacy leakage attack resides on the participant’s side, and the information in the parameter server contains too much knowledge to train a collaborative machine learning model. This study compares the success level of inference attack from model parameters based on GAN models. There are three GAN models, which are used in this method: condition GAN, control GAN and Wasserstein generative adversarial networks (WGAN). Of these three models, the WGAN model has proven to obtain the highest stability. Originality/value The concern about privacy and security for machine learning models are more important, especially for collaborative learning. The paper has contributed experimentally to private attack on the participant side in the collaborative learning model.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,006
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesScience ouverte
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,894
Score d'incertitude au seuil0,995

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,006
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0100,005
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,291
Écart entre enseignants0,266 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations16
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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