In the text processing context, most ML models are built on word embeddings. These embeddings are themselves trained on some datasets, potentially containing sensitive data. In some cases this training is done independently, in other cases, it occurs as part of training a larger, task-specific model. In either case, it is of interest to consider membership inference attacks based on the embedding layer as a way of understanding sensitive information leakage. But, somewhat surprisingly, membership inference attacks on word embeddings and their effect in other natural language processing (NLP) tasks that use these embeddings, have remained relatively unexplored. In this work, we show that word embeddings are vulnerable to black-box membership inference attacks under realistic assumptions. Furthermore, we show that this leakage persists through two other major NLP applications: classification and text-generation, even when the embedding layer is not exposed to the attacker. We show that our MI attack achieves high attack accuracy against a classifier model and an LSTM-based language model. Indeed, our attack is a cheaper membership inference attack on text-generative models, which does not require the knowledge of the target model or any expensive training of text-generative models as shadow models.


翻译:在文本处理背景下,大多数 ML 模型都是建立在文字嵌入上。 这些嵌入模型本身是在某些数据集上接受培训的,可能包含敏感数据。 在有些情况下,这种培训是独立进行的,在另一些情况下,这种培训是作为一个更大的任务特定模型的培训的一部分。在这两种情况下,都有必要考虑基于嵌入层的会籍推论攻击作为理解敏感信息泄漏的一种方式。但是,有些有点令人惊讶的是,在使用这些嵌入器的其他自然语言处理(NLP)任务中,对单词嵌入及其效果的会籍推论攻击仍然相对没有被探索。在这项工作中,我们表明,在现实假设下,嵌入的字很容易受到黑盒会籍推断攻击。此外,我们表明,这种渗漏通过另外两项主要的 NLP 应用程序: 分类和文本生成, 即使嵌入层没有暴露在攻击者身上。 我们显示,我们的 MI 攻击对于使用分类模型和基于LSTM 语言模型的其他自然处理中, 仍然相对来说是比较精确的攻击性的攻击性攻击。 事实上, 我们的攻击是一种较廉价的模型攻击, 是对文本模型或甚昂贵的模拟模型的模型, 不需要任何影子模型的模型的培训。

0
下载
关闭预览

相关内容

分散式表示即将语言表示为稠密、低维、连续的向量。 研究者最早发现学习得到词嵌入之间存在类比关系。比如apple−apples ≈ car−cars, man−woman ≈ king – queen 等。这些方法都可以直接在大规模无标注语料上进行训练。词嵌入的质量也非常依赖于上下文窗口大小的选择。通常大的上下文窗口学到的词嵌入更反映主题信息,而小的上下文窗口学到的词嵌入更反映词的功能和上下文语义信息。
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
【Contextual Embedding】什么时候上下文嵌入值得使用?
专知会员服务
15+阅读 · 2020年8月2日
【知识图谱@ACL2020】Knowledge Graphs in Natural Language Processing
专知会员服务
65+阅读 · 2020年7月12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
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
17+阅读 · 2021年2月15日
A Probe into Understanding GAN and VAE models
Arxiv
9+阅读 · 2018年12月13日
VIP会员
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15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
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员