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基于数据流推理加速器中侧信道分析揭示 CNN 架构

密码学与安全 2025-05-07 v2 硬件体系结构 机器学习

摘要

卷积神经网络(CNN)广泛应用于图像识别、医学诊断和自动驾驶等多个领域。基于数据流的 CNN 加速器的最新进展使得 CNN 推理能够在资源受限的边缘设备上实现。这些数据流加速器利用卷积层固有的数据复用高效处理 CNN 模型。隐藏 CNN 模型的架构对于隐私和安全至关重要。本文评估了基于存储器的侧信道信息,以从基于数据流的 CNN 推理加速器中恢复 CNN 架构。所提出的攻击利用 CNN 加速器上数据流映射的时空数据复用以及架构线索来恢复 CNN 模型的结构。实验结果表明,我们提出的侧信道攻击能够恢复流行 CNN 模型(即 Lenet、Alexnet、VGGnet16 和 YOLOv2)的结构。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.00579,
  title  = {Revealing CNN Architectures via Side-Channel Analysis in Dataflow-based Inference Accelerators},
  author = {Hansika Weerasena and Prabhat Mishra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.00579},
  year   = {2025}
}