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LDPKiT:叠加远程查询以实现隐私保护的本地模型训练

机器学习 2025-10-14 v3 密码学与安全 计算机与社会

摘要

现代机器学习(ML)云服务的用户面临一个隐私困境——一方面,他们可能担心将私人数据发送到服务进行推理,但另一方面,对于专门的模型,可能除了使用ML服务的专有模型之外别无选择。在这项工作中,我们提出了LDPKiT,一个非对抗性的、保护隐私的模型提取框架,它利用用户的私有分布内数据,同时限制隐私泄露。LDPKiT引入了一种新颖的叠加技术,生成近似分布内的样本,从而在局部差分隐私(LDP)下实现有效的知识迁移。在Fashion-MNIST、SVHN和PathMNIST上的实验表明,LDPKiT在保持隐私的同时持续提高了效用,并且在更强的噪声水平下益处更加明显。例如,在SVHN上,LDPKiT在ϵ=1.25\epsilon=1.25时实现了与ϵ=2.0\epsilon=2.0时几乎相同的推理精度,以不到2%的精度降低提供了更强的隐私保证。我们进一步进行了敏感性分析,以检查数据集大小对性能的影响,并提供了潜在空间表示的系统分析,为LDPKiT的精度提升提供了理论见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.16361,
  title  = {LDPKiT: Superimposing Remote Queries for Privacy-Preserving Local Model Training},
  author = {Kexin Li and Aastha Mehta and David Lie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.16361},
  year   = {2025}
}