Membership inference attacks (MIA) can reveal whether a particular data point was part of the training dataset, potentially exposing sensitive information about individuals. This article provides theoretical guarantees by exploring the fundamental statistical limitations associated with MIAs on machine learning models. More precisely, we first derive the statistical quantity that governs the effectiveness and success of such attacks. We then theoretically prove that in a non-linear regression setting with overfitting algorithms, attacks may have a high probability of success. Finally, we investigate several situations for which we provide bounds on this quantity of interest. Interestingly, our findings indicate that discretizing the data might enhance the algorithm's security. Specifically, it is demonstrated to be limited by a constant, which quantifies the diversity of the underlying data distribution. We illustrate those results through two simple simulations.


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机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
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