中文

SONNI:安全的隐式神经网络推理

密码学与安全 2025-04-29 v1

摘要

在标准的隐私保护机器学习即服务(MLaaS)模型中,客户端使用同态加密加密数据并上传至服务器进行计算。结果随后发送回客户端进行解密。越来越多的情况是将计算外包给第三方服务器。本文识别了该协议的一个弱点,使其能够进行完全不可检测的新型模型窃取攻击,称为银匠台攻击。即使在防止简单串联攻击窃取模型参数的多密钥加密下,该攻击也能工作。我们还提出了一种缓解措施,即使在恶意服务器和恶意客户端或模型提供者(多数不诚信)的情况下,仍能保护隐私。与采用 32k 参数的领先加密模型相比,我们在失败概率为 1.51×10⁻²⁸的前提下保持隐私,而批量能力仅下降 0.2%。我们的方法使用一种新颖的结果检查协议,确保计算正确执行而不违反诚实客户端的数据隐私。即使在客户端与服务器之间的串联,他们也无法窃取模型参数。此外,若模型提供者与服务器恶意合作,模型提供者也无法学习任何客户端数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.18974,
  title  = {SONNI: Secure Oblivious Neural Network Inference},
  author = {Luke Sperling and Sandeep S. Kulkarni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18974},
  year   = {2025}
}

备注

SECRYPT 2025