With the wide application of deep neural networks, it is important to verify a host's possession over a deep neural network model and protect the model. To meet this goal, various mechanisms have been designed. By embedding extra information into a network and revealing it afterward, the watermark becomes a competitive candidate in proving integrity for deep learning systems. However, concurrent watermarking schemes can hardly be adopted for emerging distributed learning paradigms that raise extra requirements during the ownership verification. A spearheading distributed learning paradigm is federated learning (FL) where many parties participate in training one single model. Each author participating in the FL should be able to verify its ownership independently. Moreover, there are other potential threat and corresponding security requirements under this scenario. To meet those requirements, in this paper, we demonstrate a watermarking protocol for protecting deep neural networks in the setting of FL. By incorporating the state-of-the-art watermarking scheme and the cryptological primitive designed for distributed storage, the protocol meets the need for ownership verification in the FL scenario without violating the privacy for each participant. This work paves the way for generalizing watermark as a practical security mechanism for protecting deep learning models in distributed learning platforms.


翻译:随着深层神经网络的广泛应用,必须核实东道方拥有深层神经网络模型并保护模型。为了实现这一目标,已经设计了各种机制。通过将额外信息嵌入网络并随后予以披露,水印成为证明深层学习系统完整性的竞争性候选人;然而,对于在所有权核查过程中产生额外要求的新的分布式学习模式,很难采用同时的水标记计划。在很多当事方参加培训单一模型的情况下,一个分布式学习模式是联合学习模式(FL),参加FL的每个作者都应能够独立核实其所有权。此外,在这种情景下还有其他潜在的威胁和相应的安全要求。为了满足这些要求,我们在本文件中展示了在FL环境中保护深层神经网络的一个水标记协议。通过纳入最新设计的水标记计划和为分布式储存设计的加密原始模式,协议满足了在FL情景中核实所有权的需要,而不会侵犯每个参与者的隐私。这项工作铺平了将水标记作为在深层学习模型中进行普及的实用安全模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
One-Shot Federated Learning
Arxiv
9+阅读 · 2019年3月5日
Arxiv
6+阅读 · 2018年12月10日
Arxiv
11+阅读 · 2018年7月31日
Arxiv
8+阅读 · 2018年3月20日
Arxiv
5+阅读 · 2018年1月14日
VIP会员
相关VIP内容
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
相关资讯
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
相关论文
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
One-Shot Federated Learning
Arxiv
9+阅读 · 2019年3月5日
Arxiv
6+阅读 · 2018年12月10日
Arxiv
11+阅读 · 2018年7月31日
Arxiv
8+阅读 · 2018年3月20日
Arxiv
5+阅读 · 2018年1月14日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员