With the development of deep learning processors and accelerators, deep learning models have been widely deployed on edge devices as part of the Internet of Things. Edge device models are generally considered as valuable intellectual properties that are worth for careful protection. Unfortunately, these models have a great risk of being stolen or illegally copied. The existing model protections using encryption algorithms are suffered from high computation overhead which is not practical due to the limited computing capacity on edge devices. In this work, we propose a light-weight, practical, and general Edge device model Pro tection method at neuron level, denoted as EdgePro. Specifically, we select several neurons as authorization neurons and set their activation values to locking values and scale the neuron outputs as the "asswords" during training. EdgePro protects the model by ensuring it can only work correctly when the "passwords" are met, at the cost of encrypting and storing the information of the "passwords" instead of the whole model. Extensive experimental results indicate that EdgePro can work well on the task of protecting on datasets with different modes. The inference time increase of EdgePro is only 60% of state-of-the-art methods, and the accuracy loss is less than 1%. Additionally, EdgePro is robust against adaptive attacks including fine-tuning and pruning, which makes it more practical in real-world applications. EdgePro is also open sourced to facilitate future research: https://github.com/Leon022/Edg


翻译:随着深度学习处理器和加速器的发展,深度学习模型已广泛部署在物联网边缘设备上。边缘设备模型通常被视为需要谨慎保护的重要知识产权。不幸的是,这些模型面临被盗或非法复制的重大风险。现有基于加密算法的模型保护方法因计算开销过高,在计算能力有限的边缘设备上难以实用。本文提出一种轻量级、实用且通用的神经元级边缘设备模型保护方法EdgePro。具体而言,我们选取若干神经元作为授权神经元,在训练过程中将其激活值设置为锁定值,并缩放神经元输出作为"密码"。EdgePro通过确保模型仅在满足"密码"条件时才能正确工作来实现保护,其代价仅需加密存储"密码"信息而非整个模型。大量实验结果表明,EdgePro能有效完成不同模式数据集上的模型保护任务。其推理时间增幅仅为现有最优方法的60%,精度损失低于1%。此外,EdgePro对包括微调和剪枝在内的自适应攻击具有鲁棒性,使其在真实应用中更具实用性。为促进后续研究,EdgePro已开源:https://github.com/Leon022/Edg

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
46+阅读 · 2020年10月31日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2022年10月6日
Arxiv
28+阅读 · 2021年9月18日
Arxiv
15+阅读 · 2018年2月4日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
1+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
4+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
5+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
5+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
16+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
13+阅读 · 6月4日
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员