【论文阅读】Membership Inference Attacks Against Machine Learning Models

基于confidence vector的MIA

  • [Machine Learning as a Service简单介绍](#Machine Learning as a Service简单介绍)
  • [什么是Membership Inference Attacks(MIA)](#什么是Membership Inference Attacks(MIA))
  • 攻击实现过程
    • Dataset
    • [Shadow training](#Shadow training)
    • [Train attack model](#Train attack model)

Machine Learning as a Service简单介绍

机器学习即服务(Machine Learning as a Service,MLaaS),即将机器学习算法部署到云平台上,用户可以上传自己的数据集,利用MLaaS上的算法等资源训练一个model,然后用这个模型预测。比如超市可以训练一个模型预测用户的购物喜好。 这里需要注意的是,大多数MLaaS平台,学习算法、训练过程、超参数的设定以及最终训练好的模型都不会对用户暴露,即MLaaS对用户是黑盒的,用户最终只能使用平台训练好的模型的预测输出。

什么是Membership Inference Attacks(MIA)

MIA攻击过程:判断一条数据是否用于训练指定的模型(target model),其涉及到用户信息的隐私信息。比如一个医疗机构利用用户数据训练一个模型,该模型用于判断哪些体检指标与患癌症相关,用于预测病人患癌症的概率。攻击者知道某一病人的数据,并利用MIA预测该用户数据用于训练了该模型,那么攻击者便能大胆猜测------该用户得了癌症,之后就可能向该用户推送一些医疗保险之类的。

MIA能够攻击成功的一个重要因素是,模型对于其训练数据集的预测分布与对其没有见过的数据集的预测分布是不同的,其中可能的原因是模型对其训练数据集过拟合了 (神经网络很多参数是冗余的,会记住训练数据集额外的一些信息)。

MIA可以根据攻击者所知道的额外的信息多少分为白盒(white-box)和黑盒(black-box):

  • 白盒:攻击者知道目标模型model structure、训练的细节、用到的learning algorithm等等;以及训练数据集或者其分布等等;
  • 黑盒:攻击者只能以black-box的形式访问目标模型,即query目标模型时,仅能得到目标模型的输出(prediction vector),模型的结构以及训练过程等信息一无所知;

攻击实现过程

Dataset

Shadow training

Train attack model

相关推荐
说私域21 分钟前
基于开源链动2+1模式AI智能名片S2B2C商城小程序的市场份额扩张路径研究
人工智能·小程序·开源
文火冰糖的硅基工坊31 分钟前
[人工智能-大模型-72]:模型层技术 - 模型训练六大步:①数据预处理 - 基本功能与对应的基本组成函数
开发语言·人工智能·python
东经116度1 小时前
权重初始化方法详解
深度学习·机器学习·xavier初始化·全零初始化·随机初始化·he初始化
晚霞apple1 小时前
三维重建技术的未来创新方向
论文阅读·人工智能·深度学习·神经网络·机器学习
NocoBase1 小时前
GitHub 上最值得关注的 14 个开源 AI 低代码工具
人工智能·低代码·github
无风听海1 小时前
神经网络之语义空间
人工智能·深度学习·神经网络
cxr8282 小时前
AI提示工程第一性原理:精通原子提示,激发语言模型的基本单位
人工智能·语言模型·自然语言处理
X.AI6662 小时前
YouTube评论情感分析项目84%正确率:基于BERT的实战复现与原理解析
人工智能·深度学习·bert
艾莉丝努力练剑2 小时前
【C++:继承】面向对象编程精要:C++继承机制深度解析与最佳实践
开发语言·c++·人工智能·继承·c++进阶