计算机科学2021,Vol.48Issue(7) :33-39.DOI:10.11896/jsjkx.201200224

基于特征映射的差分隐私保护机器学习方法

Differential Privacy Protection Machine Learning Method Based on Features Mapping

陈天荣 凌捷
计算机科学2021,Vol.48Issue(7) :33-39.DOI:10.11896/jsjkx.201200224

基于特征映射的差分隐私保护机器学习方法

Differential Privacy Protection Machine Learning Method Based on Features Mapping

陈天荣 1凌捷1
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作者信息

  • 1. 广东工业大学计算机学院 广东 510006
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摘要

图像分类中的差分隐私算法在通过添加噪声的方式提高机器学习模型的隐私保护能力的同时,容易造成模型分类准确度的下降.针对以上问题,提出了一种基于特征映射的差分隐私保护机器学习方法,该方法结合预训练神经网络和影子模型训练技术,以差分向量的形式将原数据样本的特征向量映射到高维向量空间,缩短样本在高维向量空间的距离,以减小模型更新造成的隐私信息泄露风险,同时提高机器学习模型的隐私保护能力和分类能力.由MNIST和CIFAR-10数据集上的实验结果表明,ε分别等于0.01和0.11的ε0-差分隐私的模型的分类准确度分别提高到了99%和96%,说明所提方法训练的模型相比DP-SGD等现有多种常用差分隐私算法,能在更低隐私预算下保持更强的分类能力;且在两个数据集上针对该模型的推理攻击成功率降低为10%,其对推理攻击的防御能力相比传统图像分类的CNN模型有较大幅度的提升.

关键词

机器学习/差分隐私/图像分类/推理攻击/影子模型

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基金项目

出版年

2021
计算机科学
重庆西南信息有限公司(原科技部西南信息中心)

计算机科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.944
ISSN:1002-137X
被引量2
参考文献量17
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