論文の概要: Federated Learning-based Active Authentication on Mobile Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.07158v1
- Date: Wed, 14 Apr 2021 22:59:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-16 14:57:51.352035
- Title: Federated Learning-based Active Authentication on Mobile Devices
- Title(参考訳): モバイルデバイス上でのフェデレーション学習に基づくアクティブ認証
- Authors: Poojan Oza, Vishal M. Patel
- Abstract要約: モバイルデバイス上のユーザアクティブ認証は、デバイスセンサ情報に基づいて登録ユーザを正しく認識できるモデルを学ぶことを目的としている。
Federated Active Authentication (FAA) と呼ばれる新しいユーザーアクティブ認証トレーニングを提案します。
既存のFL/SL法は,同質に分散するデータに依存するため,FAAにとって最適ではないことを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 98.23904302910022
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: User active authentication on mobile devices aims to learn a model that can
correctly recognize the enrolled user based on device sensor information. Due
to lack of negative class data, it is often modeled as a one-class
classification problem. In practice, mobile devices are connected to a central
server, e.g, all android-based devices are connected to Google server through
internet. This device-server structure can be exploited by recently proposed
Federated Learning (FL) and Split Learning (SL) frameworks to perform
collaborative learning over the data distributed among multiple devices. Using
FL/SL frameworks, we can alleviate the lack of negative data problem by
training a user authentication model over multiple user data distributed across
devices. To this end, we propose a novel user active authentication training,
termed as Federated Active Authentication (FAA), that utilizes the principles
of FL/SL. We first show that existing FL/SL methods are suboptimal for FAA as
they rely on the data to be distributed homogeneously (i.e. IID) across
devices, which is not true in the case of FAA. Subsequently, we propose a novel
method that is able to tackle heterogeneous/non-IID distribution of data in
FAA. Specifically, we first extract feature statistics such as mean and
variance corresponding to data from each user which are later combined in a
central server to learn a multi-class classifier and sent back to the
individual devices. We conduct extensive experiments using three active
authentication benchmark datasets (MOBIO, UMDAA-01, UMDAA-02) and show that
such approach performs better than state-of-the-art one-class based FAA methods
and is also able to outperform traditional FL/SL methods.
- Abstract(参考訳): モバイルデバイス上のユーザアクティブ認証は、デバイスセンサ情報に基づいて登録ユーザを正しく認識できるモデルを学ぶことを目的としている。
負のクラスデータがないため、しばしば一級分類問題としてモデル化される。
実際には、モバイルデバイスは中央サーバーに接続されている。例えば、すべてのアンドロイドベースのデバイスはインターネットを介してGoogleサーバーに接続されている。
このデバイスサーバ構造は、最近提案されたフェデレートラーニング(FL)とスプリットラーニング(SL)フレームワークによって、複数のデバイスに分散したデータ上で協調学習を行うことができる。
fl/slフレームワークを使用することで、デバイスに分散した複数のユーザデータに対してユーザ認証モデルをトレーニングすることで、負のデータ問題の欠如を軽減できる。
そこで本研究では,FL/SLの原則を応用した,新しいユーザアクティブ認証トレーニングをFAA(Federated Active Authentication)として提案する。
まず, 既存のFL/SL法は, 均質に分散するデータに依存するため, FAAに最適であることを示す。
FAAの場合はそうではない。
その後、FAAにおける異種/非IIDデータの分散に対処できる新しい手法を提案する。
具体的には、まず、各ユーザからのデータに対応する平均と分散などの特徴統計を抽出し、後に中央サーバに結合して多クラス分類器を学習し、各デバイスに送信する。
我々は3つのアクティブ認証ベンチマークデータセット(MOBIO, UMDAA-01, UMDAA-02)を用いて広範な実験を行い、この手法が最先端の1クラスベースFAA法よりも優れた性能を示し、従来のFL/SL法よりも優れた性能を示す。
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