論文の概要: Privacy Vulnerabilities of Attention Layers in Tabular Foundation Models and Protection of High-Risk Queries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.26021v1
- Date: Wed, 24 Jun 2026 16:42:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 17:05:30.397957
- Title: Privacy Vulnerabilities of Attention Layers in Tabular Foundation Models and Protection of High-Risk Queries
- Title(参考訳): タブラルファウンデーションモデルにおけるアテンション層のプライバシー脆弱性とハイリスククエリの保護
- Abstract要約: 本稿では,アテンション機構によって生成された予測が,効果的なメンバーシップ推論攻撃(MIAs)を可能にする十分な情報を漏らすことを示す。
このリスクを軽減するために、$k$匿名の原則にインスパイアされた推論時防御を導入します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.545534835317481
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Tabular foundation models are commonly assumed to present limited privacy concerns as they are often pre-trained on large collections of synthetic data. However, these models leverage in-context learning, where sensitive records may be provided directly at inference time as labelled context examples. In this paper, we demonstrate that predictions generated via the attention mechanism leak sufficient information to enable effective Membership Inference Attacks (MIAs). To highlight this vulnerability, we propose AMIA (Attention-based Membership Inference Attack), a shadow-model-free attack that exploits the concentration of transformer attention patterns. Our results show that attention mechanisms reveal strong membership signals, which exceed classical confidence-based attacks, achieving an average gain of 7.7\%, specially in low false-positive regimes. To mitigate this risk, we introduce an inference-time defence inspired by $k$-anonymity principles. This approach reduces the uniqueness of context-key representations without introducing random noise or retraining the model. By targeting only high-risk queries identified through AMIA scores, the defence substantially reduces membership leakage of this attack by an average of 50\% and 25\% against confidence-based attacks, while preserving predictive utility with only 3.9\% performance degradation. Beyond showing that context examples are vulnerable, we further demonstrate that fine-tuning introduces an additional source of privacy risk. In particular, samples whose prediction confidence increases after fine-tuning become more susceptible to MIAs, indicating that fine-tuning can amplify memorisation and expose sensitive training information through confidence shifts.
- Abstract(参考訳): タブラル基礎モデルは、しばしば大量の合成データの収集に事前訓練されているため、プライバシー上の懸念が限定されていると一般的に考えられている。
しかし、これらのモデルは、ラベル付きコンテキストの例として推論時に、センシティブなレコードを直接提供することができる、コンテキスト内学習を活用している。
本稿では,アテンション機構によって生成された予測が,効果的なメンバーシップ推論攻撃(MIA)を実現するのに十分な情報を漏らすことを示す。
この脆弱性を浮き彫りにしたAMIA(Attention-based Membership Inference Attack)を提案する。
その結果, 注意機構は, 古典的信頼度に基づく攻撃を超越した強いメンバーシップ信号を示し, とくに偽陽性の低体制下では平均7.7 %のゲインを達成していることがわかった。
このリスクを軽減するために、$k$匿名の原則にインスパイアされた推論時の防御を導入する。
このアプローチは、ランダムノイズやモデルの再学習を伴わずに、コンテキストキー表現の独特性を低下させる。
AMIAスコアで特定される高リスククエリのみをターゲットとすることにより、このディフェンスは、信頼性ベースの攻撃に対して平均50\%と25\%のメンバシップリークを著しく低減し、パフォーマンスがわずか3.9\%の予測ユーティリティを保持する。
コンテキストのサンプルが脆弱であることを示すだけでなく、微調整によってさらなるプライバシーリスクがもたらされることを示す。
特に、微調整後の予測信頼度が上昇するサンプルは、MIAの影響を受けやすくなり、微調整が暗記を増幅し、信頼シフトを通じてセンシティブなトレーニング情報を公開することが示唆された。
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