清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Inverting Gradients -- How easy is it to break privacy in federated learning?

计算机科学 不变(物理) 对抗制 建筑 图像(数学) 人工神经网络 协议(科学) 深层神经网络 人工智能 联合学习 序列(生物学) 分布式计算 计算机视觉 数据挖掘 计算机网络 理论计算机科学 物理 艺术 病理 视觉艺术 生物 替代医学 医学 遗传学 数学物理
作者
Jonas Geiping,Hartmut Bauermeister,Hannah Dröge,Michael Moeller
出处
期刊:Cornell University - arXiv 被引量:187
标识
DOI:10.48550/arxiv.2003.14053
摘要

The idea of federated learning is to collaboratively train a neural network on a server. Each user receives the current weights of the network and in turns sends parameter updates (gradients) based on local data. This protocol has been designed not only to train neural networks data-efficiently, but also to provide privacy benefits for users, as their input data remains on device and only parameter gradients are shared. But how secure is sharing parameter gradients? Previous attacks have provided a false sense of security, by succeeding only in contrived settings - even for a single image. However, by exploiting a magnitude-invariant loss along with optimization strategies based on adversarial attacks, we show that is is actually possible to faithfully reconstruct images at high resolution from the knowledge of their parameter gradients, and demonstrate that such a break of privacy is possible even for trained deep networks. We analyze the effects of architecture as well as parameters on the difficulty of reconstructing an input image and prove that any input to a fully connected layer can be reconstructed analytically independent of the remaining architecture. Finally we discuss settings encountered in practice and show that even averaging gradients over several iterations or several images does not protect the user's privacy in federated learning applications in computer vision.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
萨尔莫斯完成签到,获得积分10
20秒前
幸运星完成签到,获得积分10
32秒前
凉了的饭菜完成签到,获得积分10
1分钟前
笔墨纸砚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ai完成签到,获得积分10
1分钟前
ghost完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wayne完成签到 ,获得积分10
1分钟前
DianaLee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助zimo采纳,获得10
1分钟前
12305014077完成签到 ,获得积分10
1分钟前
king19861119完成签到,获得积分10
1分钟前
没事搞点学术完成签到,获得积分10
2分钟前
此生不换完成签到,获得积分10
2分钟前
wrl2023完成签到,获得积分10
2分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
关关完成签到,获得积分10
3分钟前
海里的鱼额完成签到 ,获得积分10
3分钟前
邪恶茉莉花完成签到 ,获得积分10
3分钟前
x夏天完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
佳言2009完成签到 ,获得积分10
3分钟前
王志新完成签到 ,获得积分10
3分钟前
话说dota完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Shiyuzz完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
lisaltp完成签到 ,获得积分10
4分钟前
小宝完成签到 ,获得积分10
4分钟前
耕牛热完成签到,获得积分10
5分钟前
tianshanfeihe完成签到 ,获得积分10
5分钟前
予秋完成签到,获得积分10
5分钟前
予秋发布了新的文献求助10
5分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
5分钟前
kk完成签到 ,获得积分10
5分钟前
zzgpku完成签到,获得积分0
5分钟前
tfonda完成签到 ,获得积分10
5分钟前
爱航空完成签到 ,获得积分10
5分钟前
YiXianCoA完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Yuan完成签到,获得积分0
5分钟前
NianWang应助雪山飞龙采纳,获得10
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6497342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8293545
关于积分的说明 17695909
捐赠科研通 5592849
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917287
邀请新用户注册赠送积分活动 1894195
关于科研通互助平台的介绍 1754471