論文の概要: Leverage Variational Graph Representation For Model Poisoning on Federated Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.15042v1
- Date: Tue, 23 Apr 2024 13:43:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-24 13:51:55.416354
- Title: Leverage Variational Graph Representation For Model Poisoning on Federated Learning
- Title(参考訳): フェデレーション学習におけるモデルポジショニングのためのレバレッジ変分グラフ表現
- Authors: Kai Li, Xin Yuan, Jingjing Zheng, Wei Ni, Falko Dressler, Abbas Jamalipour,
- Abstract要約: 新しいMPアタックは、悪意のあるローカルモデルを作成するために、逆変分グラフオートエンコーダ(VGAE)を拡張する。
実験では、提案したVGAE-MP攻撃下でのFL精度の段階的な低下と、攻撃検出における既存の防御機構の非効率性を実証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 34.69357741350565
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: This paper puts forth a new training data-untethered model poisoning (MP) attack on federated learning (FL). The new MP attack extends an adversarial variational graph autoencoder (VGAE) to create malicious local models based solely on the benign local models overheard without any access to the training data of FL. Such an advancement leads to the VGAE-MP attack that is not only efficacious but also remains elusive to detection. VGAE-MP attack extracts graph structural correlations among the benign local models and the training data features, adversarially regenerates the graph structure, and generates malicious local models using the adversarial graph structure and benign models' features. Moreover, a new attacking algorithm is presented to train the malicious local models using VGAE and sub-gradient descent, while enabling an optimal selection of the benign local models for training the VGAE. Experiments demonstrate a gradual drop in FL accuracy under the proposed VGAE-MP attack and the ineffectiveness of existing defense mechanisms in detecting the attack, posing a severe threat to FL.
- Abstract(参考訳): 本稿では,フェデレートラーニング(FL)に対するMP(トレーニングデータ不要モデル中毒)攻撃について述べる。
新しいMPアタックは、FLのトレーニングデータにアクセスすることなく、悪質なローカルモデルのみに基づいて悪意あるローカルモデルを作成するために、逆変分グラフオートエンコーダ(VGAE)を拡張する。
このような進歩はVGAE-MP攻撃に繋がる。
VGAE-MP攻撃は、良性局所モデルと訓練データ特徴間のグラフ構造相関を抽出し、逆向きにグラフ構造を再生し、逆性グラフ構造と良性モデルの特徴を用いて悪意ある局所モデルを生成する。
さらに,VGAEを訓練するための良質な局所モデルの最適選択を可能にするとともに,悪質な局所モデルをVGAEと下位段階降下を用いて訓練する新たな攻撃アルゴリズムを提案する。
実験では、提案したVGAE-MP攻撃下でのFLの精度が徐々に低下し、既存の防御機構が攻撃の検出に有効でないことが示され、FLに対する深刻な脅威となった。
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