在构建可信赖的人工智能时,可解释性至关重要,然而解释接口可能无意中为对手提供了扩展的隐私攻击面。近期研究表明,先进的会员推断攻击通过利用信心下降轨迹(confidence-drop trajectories),即通过归因引导的扰动所引发的变化,作为区分特征,而非直接使用信心分数或解释向量。现有的会员推断防御措施未能直接缓解这种以解释为驱动的攻击。
本研究探讨在训练过程中,是否可以利用模型自身的梯度作为抵御信号,以此使会员和非会员之间的解释特征保持一致。为此,我们提出了一种轨迹不变解释正则化(TIER)防御机制,该机制通过惩罚模拟的信心下降的剧烈波动,并同时通过KL散度最小化分布偏移。与传统的对抗训练强调标签的鲁棒性不同,我们的方法专注于解释的鲁棒性,通过施加KL散度强制自一致性,并减少会员和非会员之间信心下降的方差。大量实验验证了我们的方法有效缓解这些攻击,提供隐私保护,同时保持模型的效用和解释的可信度。
博主点评: 该研究提出的TIER方法通过引入梯度信息,创新性地将可解释性与隐私保护结合,展示了在AI领域中如何平衡模型的可解释性与对抗攻击的防御能力。这为未来的隐私保护机制提供了新的思路。