論文の概要: Biologically-Informed Hybrid Membership Inference Attacks on Generative Genomic Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.07503v1
• Date: Wed, 12 Nov 2025 01:01:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-12 20:17:03.369982
• Title: Biologically-Informed Hybrid Membership Inference Attacks on Generative Genomic Models
• Title（参考訳）: 生成ゲノミクスモデルに基づく生物学的にインフォームドされたハイブリッドメンバーシップ推論攻撃
• Authors: Asia Belfiore, Jonathan Passerat-Palmbach, Dmitrii Usynin,
• Abstract要約: 本研究は、合成遺伝的変異プロファイルの生成における言語モデル(LM)の利用について検討する。 生体インフォームドハイブリッドメンバーシップ推論攻撃(biHMIA)を導入することで,DPモードのプライバシ保証を実証的に評価する。 実験により, 小型および大型のGPT様モデルの両方が, 小型ゲノミクス用合成変種発生器として有効であることが確認された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7842332554022688
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The increased availability of genetic data has transformed genomics research, but raised many privacy concerns regarding its handling due to its sensitive nature. This work explores the use of language models (LMs) for the generation of synthetic genetic mutation profiles, leveraging differential privacy (DP) for the protection of sensitive genetic data. We empirically evaluate the privacy guarantees of our DP modes by introducing a novel Biologically-Informed Hybrid Membership Inference Attack (biHMIA), which combines traditional black box MIA with contextual genomics metrics for enhanced attack power. Our experiments show that both small and large transformer GPT-like models are viable synthetic variant generators for small-scale genomics, and that our hybrid attack leads, on average, to higher adversarial success compared to traditional metric-based MIAs.
• Abstract（参考訳）: 遺伝データの可用性の向上はゲノム研究を変革させたが、その繊細な性質のため、その扱いに関して多くのプライバシー上の懸念を提起した。 本研究は, 合成遺伝的変異プロファイルの生成に言語モデル(LM)を用い, 機密遺伝データの保護に差分プライバシ(DP)を活用することを目的とする。 従来のブラックボックスMIAとコンテキストゲノミクスのメトリクスを組み合わせて攻撃力を増強する,生体情報を用いたハイブリッドメンバーシップ推論攻撃(biHMIA)を導入することで,DPモードのプライバシ保証を実証的に評価する。 実験の結果,GPT様モデルと小型変圧器モデルの両方が,小型ゲノミクスのための合成変圧器として有効であることが確認された。

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