論文の概要: UIFV: Data Reconstruction Attack in Vertical Federated Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.12588v1
• Date: Tue, 18 Jun 2024 13:18:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-19 18:58:07.339404
• Title: UIFV: Data Reconstruction Attack in Vertical Federated Learning
• Title（参考訳）: UIFV: 垂直的フェデレーション学習におけるデータ再構成攻撃
• Authors: Jirui Yang, Peng Chen, Zhihui Lu, Qiang Duan, Yubing Bao,
• Abstract要約: Vertical Federated Learning (VFL)は、参加者が生のプライベートデータを共有することなく、協調的な機械学習を促進する。 近年の研究では、学習プロセス中にデータ漏洩によって、敵が機密性を再構築する可能性のあるプライバシーリスクが明らかにされている。 我々の研究は、実用的なVFLアプリケーションに真の脅威をもたらす、VFLシステム内の深刻なプライバシー上の脆弱性を露呈する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.404398887781436
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Vertical Federated Learning (VFL) facilitates collaborative machine learning without the need for participants to share raw private data. However, recent studies have revealed privacy risks where adversaries might reconstruct sensitive features through data leakage during the learning process. Although data reconstruction methods based on gradient or model information are somewhat effective, they reveal limitations in VFL application scenarios. This is because these traditional methods heavily rely on specific model structures and/or have strict limitations on application scenarios. To address this, our study introduces the Unified InverNet Framework into VFL, which yields a novel and flexible approach (dubbed UIFV) that leverages intermediate feature data to reconstruct original data, instead of relying on gradients or model details. The intermediate feature data is the feature exchanged by different participants during the inference phase of VFL. Experiments on four datasets demonstrate that our methods significantly outperform state-of-the-art techniques in attack precision. Our work exposes severe privacy vulnerabilities within VFL systems that pose real threats to practical VFL applications and thus confirms the necessity of further enhancing privacy protection in the VFL architecture.
• Abstract（参考訳）: Vertical Federated Learning (VFL)は、参加者が生のプライベートデータを共有することなく、協調的な機械学習を促進する。 しかし、近年の研究では、学習プロセス中にデータ漏洩によって、敵が機密性を再構築する可能性のあるプライバシーリスクが明らかにされている。 勾配情報やモデル情報に基づくデータ再構成手法はやや効果があるが、VFLアプリケーションのシナリオに制限があることを明らかにする。 これは、これらの伝統的なメソッドが特定のモデル構造に強く依存し、または/またはアプリケーションのシナリオに厳格な制限があるためです。 これを解決するために、我々はUnified InverNet FrameworkをVFLに導入した。これは、勾配やモデルの詳細に頼るのではなく、中間機能データを利用してオリジナルのデータを再構築する、新しく柔軟なアプローチ(UIFVと呼ばれる)をもたらす。 中間特徴データは、VFLの推論フェーズにおいて、異なる参加者によって交換される特徴である。 4つのデータセットの実験により、我々の手法は攻撃精度において最先端技術を大幅に上回っていることが示された。 我々の研究は、実用的なVFLアプリケーションに真の脅威をもたらす、VFLシステム内の深刻なプライバシの脆弱性を明らかにし、VFLアーキテクチャにおけるさらなるプライバシー保護の必要性を確認する。

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