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面向安全无人机导航的 FHE-aware 知识蒸馏

密码学与安全 2024-11-04 v1 机器学习

摘要

在保障使命关键系统(如无人机)导航期间路径轨迹隐私至关重要。虽然将强化学习(RL)与全同态加密(FHE)的结合具有潜力,但 FHE 的计算开销 presents a significant challenge。本文提出了一种创新方法,利用知识蒸馏来增强安全无人机导航的实用性。通过集成 RL 和 FHE,我们的框架解决了对抗攻击的漏洞,同时实现对加密无人机摄像头 feed 的实时处理,确保数据安全。为缓解 FHE 的延迟,采用知识蒸馈压缩网络,在不损失性能的情况下实现了令人印象深刻的 18 倍加速,其 R-squared 分数为 0.9499,而原始模型的得分仅为 0.9631。我们的 methodology 强调了处理加密数据以完成无人机导航任务的可行性,强调安全性、性能效率和及时性。这些发现为在敏感环境中部署自主无人机,增强其抗潜在安全威胁的韧性铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.00403,
  title  = {Towards Building Secure UAV Navigation with FHE-aware Knowledge Distillation},
  author = {Arjun Ramesh Kaushik and Charanjit Jutla and Nalini Ratha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00403},
  year   = {2024}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:2404.17225