Federated Learning (FL) has been proposed as a privacy-preserving solution for machine learning. However, recent works have reported that FL can leak private client data through membership inference attacks. In this paper, we show that the effectiveness of these attacks on the clients negatively correlates with the size of the client's datasets and model complexity. Based on this finding, we study the capabilities of model-agnostic Federated Learning to preserve privacy, as it enables the use of models of varying complexity in the clients. To systematically study this topic, we first propose a taxonomy of model-agnostic FL methods according to the strategies adopted by the clients to select the sub-models from the server's model. This taxonomy provides a framework for existing model-agnostic FL approaches and leads to the proposal of new FL methods to fill the gaps in the taxonomy. Next, we analyze the privacy-performance trade-off of all the model-agnostic FL architectures as per the proposed taxonomy when subjected to 3 different membership inference attacks on the CIFAR-10 and CIFAR-100 vision datasets. In our experiments, we find that randomness in the strategy used to select the server's sub-model to train the clients' models can control the clients' privacy while keeping competitive performance on the server's side.


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分类学是分类的实践和科学。Wikipedia类别说明了一种分类法,可以通过自动方式提取Wikipedia类别的完整分类法。截至2009年,已经证明,可以使用人工构建的分类法(例如像WordNet这样的计算词典的分类法)来改进和重组Wikipedia类别分类法。 从广义上讲,分类法还适用于除父子层次结构以外的关系方案,例如网络结构。然后分类法可能包括有多父母的单身孩子,例如,“汽车”可能与父母双方一起出现“车辆”和“钢结构”;但是对某些人而言,这仅意味着“汽车”是几种不同分类法的一部分。分类法也可能只是将事物组织成组,或者是按字母顺序排列的列表;但是在这里,术语词汇更合适。在知识管理中的当前用法中,分类法被认为比本体论窄,因为本体论应用了各种各样的关系类型。 在数学上,分层分类法是给定对象集的分类树结构。该结构的顶部是适用于所有对象的单个分类,即根节点。此根下的节点是更具体的分类,适用于总分类对象集的子集。推理的进展从一般到更具体。

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