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Model Hijacking Attack in Federated Learning

delete2026-02-19
delete0
PRE
AI
Z
Zheng Li
S
Siyuan Wu
R
Ruichuan Chen
P
Paarijaat Aditya
İ
İstemi Ekin Akkuş
M
Manohar Vanga
M
Min Zhang
H
Hao Li
Y
Yang Zhang
DOI:10.1109/TIFS.2026.3666296delete
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摘要

摘要

En 中文
机器学习(ML),由集中式学习和联邦学习等突出范式驱动,已在各种关键应用中取得了显著进展。然而,其显著成功伴随着各种攻击。最近,模型劫持攻击表明,机器学习模型可以被劫持以执行与其原始任务不同的任务,这增加了问责风险和寄生计算风险。尽管如此,迄今为止,这种攻击仅关注于集中式学习。在本工作中,我们将这种攻击的范围扩展到联邦学习领域,其中多个客户端在不共享数据的情况下协作训练全局模型。具体而言,我们提出了针对联邦学习全局模型的首创劫持攻击,即HijackFL。攻击者旨在迫使全局模型在不被服务器或良性客户端察觉的情况下,执行与其原始任务不同的任务(称为劫持任务)。为实现此目的,与使用数据投毒来修改目标模型参数的现有方法不同,HijackFL基于其本地模型(未经修改)搜索像素级扰动,以使劫持样本与原始样本在特征空间中对齐。在执行劫持任务时,攻击者将这些扰动应用于劫持样本,迫使全局模型将其识别为原始样本并进行相应预测。大量实验表明,HijackFL显著优于基线方法,例如92.75%对10%。我们进一步研究了影响其性能的因素,并讨论了可能的防御措施以减轻其影响。代码可在https://github.com/zhenglisec/HijackFL获取。
Keyword:
Machine learning
federated learning
security
model hijacking
dataset manipulation

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IEEE Transactions on Information Forensics and Security
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