DART: A Solution for Decentralized Federated Learning Model Robustness Analysis

2024年07月11日
  • 简介
    联邦学习(FL)已成为解决机器学习(ML)实践中固有的隐私问题的一种有前途的方法。然而,传统的FL方法,特别是遵循集中式FL(CFL)范例的方法,利用中央服务器进行全局聚合,存在瓶颈和单点故障等局限性。为了解决这些问题,提出了分散式FL(DFL)范例,它消除了客户端-服务器边界,使所有参与者都能参与模型训练和聚合任务。然而,与CFL一样,DFL仍然容易受到对抗攻击的影响,尤其是破坏模型性能的毒化攻击。虽然现有的关于模型鲁棒性的研究主要集中在CFL上,但在理解DFL范式的模型鲁棒性方面存在值得注意的差距。本文全面审查了针对DFL系统中模型鲁棒性的毒化攻击及其相应的对策。此外,提出了一种名为DART的解决方案,用于评估DFL模型的鲁棒性,并将其实施和集成到DFL平台中。通过广泛的实验,本文比较了CFL和DFL在不同毒化攻击下的行为,确定了影响DFL中攻击传播和有效性的关键因素。它还评估了不同防御机制的性能,并调查了是否CFL设计的防御机制与DFL兼容。实证结果提供了研究挑战的见解,并建议未来研究改进DFL模型的鲁棒性。
  • 图表
  • 解决问题
    本文旨在解决分散式学习(DFL)范式下的模型鲁棒性问题,包括针对DFL系统的毒化攻击及其对策。
  • 关键思路
    本文提出了一种名为DART的解决方案,用于评估DFL模型的鲁棒性,并将其实现和集成到DFL平台中。通过广泛的实验,比较了CFL和DFL在不同毒化攻击下的行为,找出了影响攻击传播和有效性的关键因素,并评估了不同防御机制的性能和兼容性。
  • 其它亮点
    本文介绍了针对DFL系统的毒化攻击及其对策,提出了一种用于评估DFL模型鲁棒性的解决方案DART,并将其实现和集成到DFL平台中。通过广泛的实验,比较了CFL和DFL在不同毒化攻击下的行为,找出了影响攻击传播和有效性的关键因素,并评估了不同防御机制的性能和兼容性。
  • 相关研究
    近期的相关研究包括针对CFL的模型鲁棒性研究,以及其他针对DFL的攻击和防御研究。
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