拆分神经网络防御模型反演攻击的实用策略

ICLRApr, 2021

拆分神经网络防御模型反演攻击的实用策略

Practical Defences Against Model Inversion Attacks for Split Neural Networks

Tom Titcombe, Adam J. Hall, Pavlos Papadopoulos, Daniele Romanini

TL;DR本文介绍了在分裂网络联合学习模型下，攻击者可以通过模型倒置的攻击手段窃取用户隐私数据，并提出了一种基于简单的加性噪声方法以保护用户数据隐私，同时本文通过对比分析显示，采用现有的方法并不能完全防御攻击，需要采用多种组合的防御策略。

Abstract

We describe a threat model under which a split network-based federated learning system is susceptible to a model inversion attack by a malicious computational server. We demonstrate that the attack can be successfully performed with limited knowledge of the data distribution by the att

split network-based federated learning model inversion attack additive noise method nopeeknn private user data

发现论文，激发创造

关于分割学习的数据无关模型反演、模型窃取和标签推理攻击

通过两种新攻击方法，我们表明 Split learning 算法不能保障训练数据和模型参数的安全，因此提供的隐私保护是虚假的。

Aug, 2021

DNN 隐私泄露：模型倒置攻击和防御方法的调查

模型反演攻击致力于利用对预训练模型的访问权限揭示关于训练数据的私密信息，这些攻击使得对与私密训练数据密切一致的高保真数据的重建成为可能，从而引发了重大的隐私担忧。尽管该领域取得了快速的进展，但我们仍然缺乏对现有模型反演攻击和防御方法的全面概述。为了填补这一空白，本文对该领域进行了深入研究，并提出了综合调查报告。首先，本文简要回顾了机器学习场景下传统的模型反演方法。然后，对多种模态和学习任务下深度神经网络 (DNNs) 的近期攻击和防御方法进行了详细分析和比较。

Feb, 2024

神秘揭露者：针对深度神经网络的生成模型反演攻击

本文介绍了一种新型攻击方法 —— 生成模型反演攻击，它可以显著地提高逆转深度神经网络的准确率，攻击者使用部分公共信息学习分布先验，引导逆转过程，并且通过实验证明了差分隐私在该攻击下的防御效果有限。

Nov, 2019

深度网络的成员模型反演攻击

本文介绍了一种更真实的模型反演攻击定义，并利用生成对抗网络的属性构建连通的低维流形。我们在此流形内实施的模型反演攻击表现出高效率。

Oct, 2019

变分模型反演攻击

本研究提供了深度学习中一种重要的隐私保护策略，即基于变分自编码器和生成模型的攻击方法，可以更加准确地生成包含敏感数据的样本，并保持样本的多样性和真实性。

Jan, 2022

关于分割学习服务端后门攻击的可行性

本文通过在服务器端注入后门触发器，对分割学习中的后门攻击进行了新型研究，研究结果表明，尽管使用了强的模式和注入方法，但分割学习对于这种污染攻击是高度强大和抗性强的。

Feb, 2023

反推攻击图神经网络模型

该论文对 GNNs 进行了系统研究，提出了 GraphMI 方法用于推断私有训练数据中的离散边缘，建议更有效的隐私防御措施。

Sep, 2022

知识增强的分布式模型反演攻击

本文提出了一种基于 Inversion-specific GAN 的新型模型反演攻击方法，通过训练鉴别器不仅区分真伪样本，而且包括目标模型提供的软标签，进而为每个目标类建模私人数据分布，成功率比先前的攻击方式有所提高（150%），而且普适于多种数据集和模型。

Oct, 2020

防止属性推断、数据重建和特征空间劫持攻击的安全分裂学习

通过研究 SplitNN 及其所带来的潜在威胁和攻击，本研究提出了一种隐私保护的信息交换通道，利用可控的解决方案扰乱知识的传播，并使用新的激活函数 R3eLU 来有效地防御威胁。本研究的实验结果表明，该方法在绝大部分情况下都能较好地平衡防御和模型可用性。

Apr, 2023

使用梯度混合策略增强联邦学习中的隐私保护

本文探究了几个神经网络设计决策如何防御梯度反演攻击，提出重叠梯度可以在高度易受攻击的全连接层上提供数值抵抗，并通过合适的损失函数和相同标签的批处理最大程度地混合梯度，从而避免了数据泄露的风险，并提出了一个基于绝对变异距离的信息泄露连续统计，最终通过经验结果验证所提出的防御策略对信息恢复有一定的应用。

Apr, 2022