Threats and Defenses in Federated Learning Life Cycle: A Comprehensive Survey and Challenges

2024年07月09日
  • 简介
    联邦学习(FL)为保护隐私的协作式机器学习(ML)提供了创新解决方案。尽管其具有很大的潜力,但由于其分布式性质,FL容易受到各种攻击,影响FL服务的整个生命周期。这些威胁可能会直接或间接地损害模型的效用或危及参与者的隐私。为了应对这些威胁,已经提出了许多防御框架,证明了在特定环境和场景中的有效性。为了清晰地了解当前的研究现状,本文回顾了FL服务生命周期中最具代表性和最先进的威胁和防御框架。我们首先确定了危害效用和隐私的FL威胁,包括那些具有潜在或直接影响的威胁。然后,我们深入研究防御框架,分析威胁和防御之间的关系,并比较不同防御策略之间的权衡。最后,我们总结了当前研究的瓶颈,并提供了未来研究方向的见解,以结束本次调查。我们希望本次调查能为可信的FL研究提供启示,并为FL社区做出贡献。
  • 图表
  • 解决问题
    本论文旨在回顾联邦学习(FL)的威胁和防御框架,以提高FL服务的可靠性和安全性。FL存在分布式威胁,影响整个FL服务生命周期,本文试图解决这些威胁对模型效用和隐私的影响。
  • 关键思路
    本文对FL服务生命周期中的威胁和防御框架进行了全面的回顾,包括直接和潜在的影响。同时,本文分析了不同防御策略之间的权衡,并提出了未来研究方向。
  • 其它亮点
    本文回顾了FL服务生命周期中的威胁和防御框架,提供了对当前研究领域的清晰认识。同时,本文还分析了不同防御策略之间的权衡,并提出了未来研究方向。
  • 相关研究
    最近的相关研究包括:1)'Federated Learning with Differential Privacy: Algorithms and Performance';2)'Federated Learning: Strategies for Improving Communication Efficiency';3)'Secure Federated Transfer Learning'。
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