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看不见的水印,显而易见的收益:基于双层水印设计的机器无学习控制

密码学与安全 2025-08-15 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

随着「被遗忘」权利的日益增长,机器无学习(Machine Unlearning, MU)已成为通过消除敏感数据对机器学习(ML)模型影响来提升信任并实现监管合规的关键工具。然而,大多数MU算法主要依赖训练中的方法来调整模型权重,几乎没有探索数据层面调整对无学习过程所能带来的益处。为弥合这一差距,我们提出了一种新方法,利用数字水印技术通过战略性地修改数据内容来促进MU。通过集成水印技术,我们建立了一种受控的无学习机制,能够精确地移除指定数据,同时保持模型对无关任务的实用性。我们首先检验了水marked数据对MU的影响,发现MU对水marked数据具有良好的推广性。基于此,我们引入了增强无学习效果的无学习友好型水印框架,称为Water4MU。Water4MU的核心是双层优化(BLO)框架:在上层,水印网络被优化以最小化无学习难度;在下层,模型独立于水印进行训练。实验结果表明,Water4MU在图像分类和图像生成任务中均对MU有效。值得注意的是,在被称为「挑战性遗忘」的困难MU场景中,Water4MU超越了现有方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.10065,
  title  = {Invisible Watermarks, Visible Gains: Steering Machine Unlearning with Bi-Level Watermarking Design},
  author = {Yuhao Sun and Yihua Zhang and Gaowen Liu and Hongtao Xie and Sijia Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10065},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by ICCV 2025