論文の概要: A Stealthy Backdoor Attack for Without-Label-Sharing Split Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12751v1
- Date: Tue, 21 May 2024 13:03:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 13:19:55.426085
- Title: A Stealthy Backdoor Attack for Without-Label-Sharing Split Learning
- Title（参考訳）: 無ラベル共有スプリット学習のためのステルスなバックドアアタック
- Authors: Yuwen Pu, Zhuoyuan Ding, Jiahao Chen, Chunyi Zhou, Qingming Li, Chunqiang Hu, Shouling Ji,
- Abstract要約: 本稿では,非ラベル共有型スプリットラーニングアーキテクチャに適した,ステルスなバックドア攻撃戦略を提案する。
我々のSBATは、訓練中の中間パラメータの変更を控えることで、より高い攻撃ステルスネスを達成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.842087372804905
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As a novel privacy-preserving paradigm aimed at reducing client computational costs and achieving data utility, split learning has garnered extensive attention and proliferated widespread applications across various fields, including smart health and smart transportation, among others. While recent studies have primarily concentrated on addressing privacy leakage concerns in split learning, such as inference attacks and data reconstruction, the exploration of security issues (e.g., backdoor attacks) within the framework of split learning has been comparatively limited. Nonetheless, the security vulnerability within the context of split learning is highly posing a threat and can give rise to grave security implications, such as the illegal impersonation in the face recognition model. Therefore, in this paper, we propose a stealthy backdoor attack strategy (namely SBAT) tailored to the without-label-sharing split learning architecture, which unveils the inherent security vulnerability of split learning. We posit the existence of a potential attacker on the server side aiming to introduce a backdoor into the training model, while exploring two scenarios: one with known client network architecture and the other with unknown architecture. Diverging from traditional backdoor attack methods that manipulate the training data and labels, we constructively conduct the backdoor attack by injecting the trigger embedding into the server network. Specifically, our SBAT achieves a higher level of attack stealthiness by refraining from modifying any intermediate parameters (e.g., gradients) during training and instead executing all malicious operations post-training.
- Abstract（参考訳）: クライアントの計算コストの削減とデータユーティリティの実現を目的とした,新たなプライバシ保護パラダイムとして,スプリットラーニングが注目され,スマートヘルスやスマートトランスポートなど,さまざまな分野に広く応用されている。
近年の研究では、推論攻撃やデータ再構成など、分割学習におけるプライバシー漏洩の懸念に対処することに集中しているが、分割学習の枠組みにおけるセキュリティ問題(例えば、バックドア攻撃)の探索は比較的限られている。
それでも、スプリットラーニングの文脈におけるセキュリティの脆弱性は、高い脅威を招き、顔認識モデルにおける不正な偽装など、重大なセキュリティ上の影響を引き起こす可能性がある。
そこで本稿では,スプリットラーニングに固有のセキュリティ脆弱性を明らかにする非ラベル共有型スプリットラーニングアーキテクチャに適した,ステルスなバックドアアタック戦略(SBAT)を提案する。
トレーニングモデルにバックドアを導入し、既知のクライアントネットワークアーキテクチャと未知のアーキテクチャの2つのシナリオを探索する。
トレーニングデータやラベルを操作する従来のバックドアアタック手法とは違い,サーバネットワークにトリガを注入することで,バックドアアタックを構築的に実施する。
具体的には、SBATはトレーニング中の中間パラメータ(例えば勾配)の変更を控え、代わりに悪意のある操作をすべて実行することで、より高い攻撃ステルスネスを達成する。
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