Proof-of-Learning: Definitions and Practice

Auteurs : Hengrui Jia, Mohammad Yaghini, Christopher A. Choquette-Choo, Natalie Dullerud, Anvith Thudi, Varun Chandrasekaran, Nicolas Papernot

To appear in the 42nd IEEE Symposium on Security and Privacy

Résultats du processus de synthèse de l'article arXiv : 2103.05633v1

  • Résumé Complet
  • Points clés
  • Résumé vulgarisé
  • Article de blog
Le résumé n'est pas encore prêt
Résumés déjà disponibles dans d'autres langues : en

Résumé : Training machine learning (ML) models typically involves expensive iterative optimization. Once the model's final parameters are released, there is currently no mechanism for the entity which trained the model to prove that these parameters were indeed the result of this optimization procedure. Such a mechanism would support security of ML applications in several ways. For instance, it would simplify ownership resolution when multiple parties contest ownership of a specific model. It would also facilitate the distributed training across untrusted workers where Byzantine workers might otherwise mount a denial-of-service by returning incorrect model updates. In this paper, we remediate this problem by introducing the concept of proof-of-learning in ML. Inspired by research on both proof-of-work and verified computations, we observe how a seminal training algorithm, stochastic gradient descent, accumulates secret information due to its stochasticity. This produces a natural construction for a proof-of-learning which demonstrates that a party has expended the compute require to obtain a set of model parameters correctly. In particular, our analyses and experiments show that an adversary seeking to illegitimately manufacture a proof-of-learning needs to perform *at least* as much work than is needed for gradient descent itself. We also instantiate a concrete proof-of-learning mechanism in both of the scenarios described above. In model ownership resolution, it protects the intellectual property of models released publicly. In distributed training, it preserves availability of the training procedure. Our empirical evaluation validates that our proof-of-learning mechanism is robust to variance induced by the hardware (ML accelerators) and software stacks.

Soumis à arXiv le 09 Mar. 2021

Outils pour cet article

Expliquer autrement 3 réécritures gratuites restantes aujourd'hui
Exporter BibTeX · RIS (Zotero, Mendeley, EndNote) · Markdown (Notion, Obsidian) · Premium
Alertes de citation Premium
Journal club Des slides pour le présenter Premium
Pour les journalistes Kit presse et détecteur de hype Premium

Posez des questions sur cet article à notre assistant IA

Vous pouvez aussi discutez avec plusieurs papiers à la fois ici.

⚠La licence de l'article ne nous permet pas de nous appuyer sur son contenu et l'assistant IA ne peut se servir que des métadonnées de l'article plutôt que de l'article complet.

Figures et graphiques

Posez une question sur une figure en indiquant son numéro ou en utilisant son bouton de question pour demander une analyse visuelle. Au maximum deux figures et quatre panneaux par question. Les valeurs lues sur les graphiques sont approximatives ; vérifiez les données originales.

Instructions pour utiliser l'assistant IA ?

Évaluez la qualité du contenu généré par l'IA en votant

Note : 0

Pourquoi avons-nous besoin de votes ?

Les votes sont utilisés pour déterminer si nous devons réexécuter nos outils de synthèse. Si le compte atteint -10, nos outils peuvent être redémarrés.

Le résumé précédent a été créé il y a plus d'un an et peut être réexécuté (si nécessaire) en cliquant sur le bouton Exécuter ci-dessous.

⚠La licence de cet article spécifique ne nous permet pas de nous appuyer sur son contenu et les outils de synthèse seront exécutés en utilisant les métadonnées de l'article plutôt que l'article complet. Cependant, l'outil produira quand même un bon résultat, et vous pouvez également essayer nos outils sur des papiers avec des licences plus ouvertes.

Articles similaires résumés avec nos outils d'IA

Naviguez à travers encore plus d'articles similaires en utilisant une

représentation arborescente

Avertissement : Notre outil de synthèse basé sur l'IA et l'assistant virtuel fournis sur ce site Web peuvent ne pas toujours fournir des résumés complets ou des réponses exactes. Nous vous encourageons à examiner attentivement et à évaluer le contenu généré pour vous assurer de sa qualité et de sa pertinence par rapport à vos besoins.