深度网络中的成员资格推断攻击:预测分数的误导性

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"这篇论文《不信任成员资格推断攻击的预测分数》(Do Not Trust Prediction Scores for Membership Inference Attacks)由Dominik Hintersdorf、Lukas Struppek和Kristian Kersting三位作者撰写,来自德国达姆施塔特工业大学计算机科学系和认知科学中心,以及黑森州人工智能中心。" 在现代信息技术领域,隐私保护成为一个日益重要的议题。成员资格推断攻击(Membership Inference Attacks,简称MIAs)是一种针对机器学习模型的隐私威胁,其目的是确定特定样本是否被用于训练模型。攻击者通常依赖于模型的预测分数,即模型对于输入数据给出每个输出的概率,认为训练数据会影响模型的行为模式。 然而,论文作者指出,这种基于预测分数进行成员资格推断的方法存在误区,特别是在现代深度网络架构,如使用ReLU激活函数的神经网络中。这类网络在远离训练数据的区域往往会产生几乎恒高的预测分数。因此,MIAs在这种情况下可能会失败,因为这种行为导致了高假阳性率,不仅在已知领域,而且在分布外的数据上也是如此,这实际上无意间起到了抵御MIAs的作用。 论文进一步探讨了使用生成对抗网络(Generative Adversarial Networks, GANs)等技术进行防御的可能性。生成对抗网络可以生成与训练数据类似的新样本,以混淆攻击者的判断,提高模型的隐私安全性。此外,论文还可能涉及了其他防御策略,如差分隐私(Differential Privacy)和模型压缩等技术,以增强模型的隐私保护能力,同时保持其预测性能。 总结来说,这篇论文揭示了现有成员资格推断攻击方法的局限性,并提出,对于现代深度学习模型,依赖预测分数进行攻击并不准确。它强调了对隐私保护策略的重新评估和改进的必要性,特别是在对抗性环境中的隐私保护研究。