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Enhancing Model Privacy in Federated Learning with Random Masking and Quantization

Created by
  • Haebom

저자

Zhibo Xu, Jianhao Zhu, Jingwen Xu, Changze Lv, Zisu Huang, Xiaohua Wang, Muling Wu, Qi Qian, Xiaoqing Zheng, Xuanjing Huang

개요

본 논문은 기존의 연합 학습이 데이터 프라이버시 보호에 초점을 맞춘 반면, 대규모 언어 모델(LLM)의 등장으로 인해 지적 재산(IP) 보호의 중요성이 더욱 커졌다는 점을 지적합니다. 따라서 민감한 데이터와 독점 모델 모두를 보호할 수 있는 새로운 연합 학습 접근 방식이 필요합니다. 이에 본 논문에서는 FedQSN이라는 새로운 연합 학습 방법을 제안합니다. FedQSN은 모델 파라미터의 일부를 무작위 마스킹으로 숨기고 나머지 파라미터는 양자화하여 서버가 클라이언트에게 전송하는 모델이 프라이버시가 보호된 프록시가 되도록 합니다. 다양한 모델과 작업에 대한 실험 결과, FedQSN은 기존 방법에 비해 모델 파라미터 보호를 강화하면서 연합 학습 환경에서 강력한 모델 성능을 유지함을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
대규모 언어 모델의 연합 학습에서 지적 재산권 보호를 위한 새로운 접근법을 제시합니다.
모델 파라미터의 프라이버시 보호를 강화하는 효과적인 방법을 제시합니다.
기존 연합 학습의 성능 저하 없이 프라이버시를 향상시킬 수 있음을 실험적으로 증명합니다.
한계점:
제안된 방법의 안전성에 대한 이론적인 분석이 부족합니다.
다양한 공격 시나리오에 대한 저항성 평가가 더 필요합니다.
실험 결과는 특정 모델과 작업에 국한되어 일반화 가능성에 대한 추가 연구가 필요합니다.
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