Machine unlearning has become a promising solution for fulfilling the "right to be forgotten", under which individuals can request the deletion of their data from machine learning models. However, existing studies of machine unlearning mainly focus on the efficacy and efficiency of unlearning methods, while neglecting the investigation of the privacy vulnerability during the unlearning process. With two versions of a model available to an adversary, that is, the original model and the unlearned model, machine unlearning opens up a new attack surface. In this paper, we conduct the first investigation to understand the extent to which machine unlearning can leak the confidential content of the unlearned data. Specifically, under the Machine Learning as a Service setting, we propose unlearning inversion attacks that can reveal the feature and label information of an unlearned sample by only accessing the original and unlearned model. The effectiveness of the proposed unlearning inversion attacks is evaluated through extensive experiments on benchmark datasets across various model architectures and on both exact and approximate representative unlearning approaches. The experimental results indicate that the proposed attack can reveal the sensitive information of the unlearned data. As such, we identify three possible defenses that help to mitigate the proposed attacks, while at the cost of reducing the utility of the unlearned model. The study in this paper uncovers an underexplored gap between machine unlearning and the privacy of unlearned data, highlighting the need for the careful design of mechanisms for implementing unlearning without leaking the information of the unlearned data.


翻译:机器遗忘已成为实现“被遗忘权”的一种有前景的解决方案,允许个人请求从机器学习模型中删除其数据。然而,现有关于机器遗忘的研究主要关注遗忘方法的有效性和效率,而忽视了遗忘过程中隐私脆弱性的探究。当对手能够同时获取原始模型和遗忘模型这两个版本的模型时,机器遗忘便开辟了一个新的攻击面。本文首次探究机器遗忘在多大程度上可能泄露被遗忘数据的机密内容。具体而言,在机器学习即服务(MLaaS)的设定下,我们提出了遗忘反演攻击,该攻击仅需访问原始模型和遗忘模型即可揭示被遗忘样本的特征和标签信息。通过在多种模型架构的基准数据集上,针对精确遗忘和近似遗忘的代表性方法进行大量实验,我们评估了所提遗忘反演攻击的有效性。实验结果表明,该攻击能够揭示被遗忘数据的敏感信息。基于此,我们提出了三种可能的防御措施,以减轻上述攻击,但代价是降低了遗忘模型的有用性。本文的研究揭示了机器遗忘与被遗忘数据隐私之间尚未被充分探索的鸿沟,强调了在设计实现遗忘的机制时需要谨慎,以避免泄露被遗忘数据的信息。

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/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
0+阅读 · 3分钟前
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
2+阅读 · 58分钟前
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:33
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员