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硬标签神经网络模型的密码学提取

密码学与安全 2024-09-19 v1 机器学习

摘要

神经网络参数提取的问题已持续近三十年。功能等价提取是该问题的关键目标。当对手能够访问神经网络的原始输出时,包括 CRYPTO 2020 和 EUROCRYPT 2024 所展示的各种攻击,已成功实现了这一目标。然而,在硬标签环境下(即无法访问原始输出)时,无法实现这一目标。本文提出了首个在硬标签设置下实现功能等价提取的攻击方法,适用于 ReLU 神经网络。通过在广泛的 ReLU 神经网络上进行实际实验验证了该攻击的有效性,包括在两个真实基准数据集 (MNIST、CIFAR10) 上训练的神经网络,这些数据集在计算机视觉中广泛使用。对于由 10510^5 参数构成的神经网络,本攻击仅需在单核上运行数小时。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.11646,
  title  = {Hard-Label Cryptanalytic Extraction of Neural Network Models},
  author = {Yi Chen and Xiaoyang Dong and Jian Guo and Yantian Shen and Anyu Wang and Xiaoyun Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11646},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by Asiacrypt 2024