要解决的问题

  • 训练数据中的个人隐私不被泄露。
  • 满足合规要求,能够去除特定数据对模型的影响。

核心方法

  • 差分隐私随机梯度下降(DP-SGD):裁剪每个样本的梯度,并对聚合梯度加入噪声;结合采样率、噪声尺度、训练步数与隐私会计,得到给定邻接关系下的 隐私保证。只写「加过噪声」不足以说明隐私强度,样本级保护也不自动等于用户级保护。
  • 联邦微调:数据留在本地,交换模型更新;但更新本身可能泄漏训练样本。联邦学习不自动提供差分隐私,通常还需按威胁模型考虑安全聚合、差分隐私等措施。
  • 机器遗忘(machine unlearning):目标是移除指定训练数据的影响,常以「删掉这些数据后重新训练」的模型为参照。近似遗忘需要专门评估;让模型拒答或改掉某条事实,不足以证明相关数据已被遗忘。
  • 个人身份信息过滤与去标识化:在数据进入训练之前清洗掉敏感信息。

代表工作

  • Deep Learning with Differential Privacy(2016):提出 DP-SGD,是差分隐私深度学习的基础方法。
  • Communication-Efficient Learning of Deep Networks from Decentralized Data(2016):提出联邦平均(FedAvg)算法与联邦学习的基本框架。

开放问题

  • 隐私与模型效用之间的权衡。
  • 机器遗忘的效果如何验证。
  • 模型对训练数据的记忆与数据提取攻击的防护。

参考资料

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