論文の概要: Vulnerabilities of Foundation Model Integrated Federated Learning Under Adversarial Threats

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10375v2
• Date: Tue, 2 Apr 2024 01:31:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-04 09:00:10.853108
• Title: Vulnerabilities of Foundation Model Integrated Federated Learning Under Adversarial Threats
• Title（参考訳）: 対人脅威下におけるフェデレーション統合学習の脆弱性
• Authors: Chen Wu, Xi Li, Jiaqi Wang,
• Abstract要約: フェデレートラーニング(FL)は、データプライバシとセキュリティに関連する機械学習における重要な問題に対処するが、特定の状況下でのデータ不足と不均衡に悩まされる。 ファンデーションモデル(FM)の出現は、既存のFLフレームワークの制限に対する潜在的な解決策を提供する。 FM統合FL(FM-FL)の脆弱性を敵の脅威下で調査した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.51922824730864
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Federated Learning (FL) addresses critical issues in machine learning related to data privacy and security, yet suffering from data insufficiency and imbalance under certain circumstances. The emergence of foundation models (FMs) offers potential solutions to the limitations of existing FL frameworks, e.g., by generating synthetic data for model initialization. However, due to the inherent safety concerns of FMs, integrating FMs into FL could introduce new risks, which remains largely unexplored. To address this gap, we conduct the first investigation on the vulnerability of FM integrated FL (FM-FL) under adversarial threats. Based on a unified framework of FM-FL, we introduce a novel attack strategy that exploits safety issues of FM to compromise FL client models. Through extensive experiments with well-known models and benchmark datasets in both image and text domains, we reveal the high susceptibility of the FM-FL to this new threat under various FL configurations. Furthermore, we find that existing FL defense strategies offer limited protection against this novel attack approach. This research highlights the critical need for enhanced security measures in FL in the era of FMs.
• Abstract（参考訳）: フェデレートラーニング(FL)は、データプライバシとセキュリティに関連する機械学習における重要な問題に対処するが、特定の状況下でのデータ不足と不均衡に悩まされる。 ファンデーションモデル(FM)の出現は、モデル初期化のための合成データを生成することによって、既存のFLフレームワークの制限に対する潜在的な解決策を提供する。 しかし、FMの安全性に関する懸念から、FMをFLに組み込むことで新たなリスクがもたらされる可能性がある。 このギャップに対処するため,FM統合FL(FM-FL)の脆弱性を敵の脅威下で調査した。 FM-FLの統一的な枠組みに基づいて、FMの安全性問題を利用してFLクライアントモデルに侵入する新たな攻撃戦略を導入する。 画像領域とテキスト領域の両方でよく知られたモデルとベンチマークデータセットを用いた広範な実験により、様々なFL構成下でのこの新たな脅威に対するFM-FLの高い感受性を明らかにする。 さらに,既存のFL防衛戦略が,この新たな攻撃アプローチに対して限定的な保護を提供することがわかった。 本研究は,FM時代のFLにおけるセキュリティ対策の強化を重要視するものである。

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