Publication

On the (In)security of Peer-to-Peer Decentralized Machine Learning

Résumé

In this work, we carry out the first, in-depth, privacy analysis of Decentralized Learning-a collaborative machine learning framework aimed at addressing the main limitations of federated learning. We introduce a suite of novel attacks for both passive and active decentralized adversaries. We demonstrate that, contrary to what is claimed by decentralized learning proposers, decentralized learning does not offer any security advantage over federated learning. Rather, it increases the attack surface enabling any user in the system to perform privacy attacks such as gradient inversion, and even gain full control over honest users' local model. We also show that, given the state of the art in protections, privacy-preserving configurations of decentralized learning require fully connected networks, losing any practical advantage over the federated setup and therefore completely defeating the objective of the decentralized approach.

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Concepts associés (30)
Apprentissage automatique
L'apprentissage automatique (en anglais : machine learning, « apprentissage machine »), apprentissage artificiel ou apprentissage statistique est un champ d'étude de l'intelligence artificielle qui se fonde sur des approches mathématiques et statistiques pour donner aux ordinateurs la capacité d'« apprendre » à partir de données, c'est-à-dire d'améliorer leurs performances à résoudre des tâches sans être explicitement programmés pour chacune. Plus largement, il concerne la conception, l'analyse, l'optimisation, le développement et l'implémentation de telles méthodes.
Organisation apprenante
Une organisation apprenante est une organisation humaine (entreprise, administration, etc.) qui met en œuvre un ensemble de pratiques et de dispositions pour rester en phase avec son environnement. On rencontre aussi les appellations : équipe apprenante, entreprise apprenante, entreprise ou organisation intelligente, smart entreprise, lieu apprenant, territoire apprenant... Chaque entreprise peut être considérée comme un système vivant opérant au sein d'un écosystème.
Décentralisation
La décentralisation consiste en un transfert de pouvoirs de l'État vers des personnes morales de droit public distinctes de lui. Elles disposent : d'une autonomie plus ou moins grande, selon le degré de décentralisation ; d'un budget propre. Ces entités juridiques restent sous la surveillance de l'État, autorité de tutelle. La décentralisation est un système d’administration dans lequel le pouvoir de décision est exercé à la fois par l’État et par des personnes morales autonomes soumises au contrôle, au principe de légalité, des autorités étatiques.
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