While recent works have indicated that federated learning (FL) is vulnerable to poisoning attacks by compromised clients, we show that these works make a number of unrealistic assumptions and arrive at somewhat misleading conclusions. For instance, they often use impractically high percentages of compromised clients or assume unrealistic capabilities for the adversary. We perform the first critical analysis of poisoning attacks under practical production FL environments by carefully characterizing the set of realistic threat models and adversarial capabilities. Our findings are rather surprising: contrary to the established belief, we show that FL, even without any defenses, is highly robust in practice. In fact, we go even further and propose novel, state-of-the-art poisoning attacks under two realistic threat models, and show via an extensive set of experiments across three benchmark datasets how (in)effective poisoning attacks are, especially when simple defense mechanisms are used. We correct previous misconceptions and give concrete guidelines that we hope will encourage our community to conduct more accurate research in this space and build stronger (and more realistic) attacks and defenses.


翻译:虽然最近的著作表明,联合学习(FL)很容易受到受损害的客户的毒害攻击,但我们却表明,这些作品做出了一些不切实际的假设,并得出了一些误导性的结论,例如,这些作品往往使用不切实际的高比例的被损害客户,或者对对手采取不切实际的能力。我们在实际生产FL环境下对中毒攻击进行了第一次批判性分析,仔细描述一套现实的威胁模式和对抗能力。我们的调查结果相当令人惊讶:与既定的信念相反,我们显示FL,即使没有任何防御,在实践中也非常强大。事实上,我们更进一步,用两种现实的威胁模式提出新的、最先进的中毒攻击,并通过一系列广泛的实验,在三个基准数据集中展示(有效的)中毒攻击是如何发生的,特别是在使用简单的防御机制时。我们纠正以前的错误,并给出具体的指导方针,我们希望这将鼓励我们的社区在这个空间进行更准确的研究,建立更强大的(更现实的)攻击和防御。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《自监督表示学习》报告,70页ppt
专知会员服务
85+阅读 · 2020年12月22日
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
88+阅读 · 2020年12月2日
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
108+阅读 · 2020年6月10日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
1+阅读 · 2021年8月21日
Weight Poisoning Attacks on Pre-trained Models
Arxiv
5+阅读 · 2020年4月14日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Deflecting Adversarial Attacks
Arxiv
8+阅读 · 2020年2月18日
VIP会员
相关VIP内容
最新《自监督表示学习》报告,70页ppt
专知会员服务
85+阅读 · 2020年12月22日
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
88+阅读 · 2020年12月2日
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
108+阅读 · 2020年6月10日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员