Voyager：基于移动目标防御的聚合协议以缓解 DFL 中的投毒攻击
密码学与安全
2024-02-15 v2 分布式、并行与集群计算
摘要
针对集中式与去中心化联邦学习（FL）鲁棒性的恶意攻击日益受到关注，这亟需新颖的防御策略。与集中式方法不同，去中心化 FL（DFL）具有利用网络拓扑与本地数据集信息的优势，从而能够探索基于移动目标防御（MTD）的方法。本文对网络拓扑对 DFL 模型鲁棒性影响进行了理论分析。受这些发现的启发，提出一种称为 Voyager 的三阶段基于 MTD 的聚合协议，通过操控网络拓扑连接来提升 DFL 模型抵御投毒攻击的鲁棒性。Voyager 包含三个主要组件：异常检测器、网络拓扑探索器与连接部署器。当网络中检测到异常模型时，拓扑探索器通过策略性地与更可信的参与者建立连接来保护模型。实验评估表明，Voyager 能有效缓解各类投毒攻击，且未给参与者带来显著的资源与计算负担。这些发现凸显了所提出的反应式 MTD 作为 DFL 中一种有力防御机制的价值。
引用
@article{arxiv.2310.08739,
title = {Voyager: MTD-Based Aggregation Protocol for Mitigating Poisoning Attacks on DFL},
author = {Chao Feng and Alberto Huertas Celdran and Michael Vuong and Gerome Bovet and Burkhard Stiller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08739},
year = {2024}
}