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第8周工作总结

12.09-12.15

总结

好多论文里的东西都看不懂,要不是缺大模型的知识,要不就是缺密码学的知识,虽然我想象力丰富,但我对于那些没亲手经历过得实验真的有点想象不到,大学没有学ai的弊病在此刻体现的淋漓尽致。需要想想办法了。

CipherGPT: Secure Two-Party GPT Inference

本文提出了CipherGPT,这是首个用于安全两方 GPT 推理的框架。该框架通过创新协议解决了大语言模型推理中隐私泄露的问题,尤其适用于一个持有私密数据、另一个持有大语言模型的场景。核心贡献包括:

  • 提出了专为 GPT 推理定制的安全矩阵乘法,提升了 2.5 倍的速度和 11.2 倍的带宽节省。
  • 提出了用于安全计算 GELU 的新协议,在运行时、通信和精度上分别提高了 4.2 倍、3.4 倍和 10.9 倍。
  • 开发了首个用于 top-k 采样的协议,并进行了完整的实现和基准测试,证明了其在隐私保护和性能方面的优势。

一个新的GPT模型,里面有的细节知识不懂,VOLE,TOP-K采样需要继续了解学习。

DP-Forward: Fine-tuning and Inference on Language Models with Differential Privacy in Forward Pass

该论文提出了DP-Forward,一种结合差分隐私(DP)技术的语言模型微调与推理方法。通过在前向传播过程中应用差分隐私,DP-Forward 能够有效保护数据隐私,同时保证模型的性能。与传统方法相比,DP-Forward 采用了创新的隐私保护机制,确保了微调和推理过程中用户数据的安全。

《DP-Forward: Fine-tuning and Inference on Language Models with Differential Privacy in Forward Pass》提出了一种在大规模预训练语言模型中集成差分隐私(Differential Privacy, DP)的方法,重点在于保护用户隐私的同时,不影响模型的训练和推理效果。该方法通过在模型的前向传播(forward pass)阶段引入差分隐私机制,从而实现隐私保护。

背景

差分隐私是一种数学定义,用来衡量在数据分析过程中是否泄露了个体的隐私。它的核心思想是通过在数据中添加噪声,确保即使外部观察者获得了分析结果,也无法推断出任何个体的敏感信息。在深度学习中,差分隐私技术通常通过在梯度更新中加入噪声来防止隐私泄露。

传统的差分隐私方法通常在训练过程中对梯度或参数进行扰动(例如,添加噪声),这会影响模型的性能。DP-Forward方法则选择在推理过程中添加隐私保护,从而避免对训练过程造成干扰,并使得隐私保护更加精细和局部化。

主要贡献

DP-Forward提出了一种新的差分隐私框架,它在前向传播阶段引入了差分隐私机制,而不是在传统的反向传播阶段进行噪声注入。这样可以在不影响训练过程的情况下保护推理过程中涉及的用户数据的隐私。

  1. 在前向传播中引入差分隐私: 在标准的神经网络中,前向传播是将输入数据传递通过各层网络,最终输出预测结果。在DP-Forward方法中,差分隐私噪声被添加到前向传播的计算过程中,而不是在反向传播阶段。这意味着模型在进行推理时会生成含有噪声的输出,从而保障输入数据的隐私。
  2. 噪声添加方式: 具体来说,在前向传播过程中,模型会对每个输入的隐私数据应用特定的噪声生成机制。噪声的强度会根据差分隐私的定义来调节,通常需要满足特定的隐私保证,如$\epsilon$-差分隐私(epsilon-DP)。这个噪声机制会确保即使外部观察者获取了模型输出,他们也无法推测出关于输入数据的任何敏感信息。
  3. 噪声设计: 添加的噪声设计上需要权衡隐私性和准确性。噪声的方差和尺度需要与隐私预算(privacy budget)$\epsilon$的要求相匹配。较高的隐私预算意味着噪声较小,但隐私保护较弱;较低的隐私预算则增强了隐私保护,但可能导致模型输出的准确性下降。
  4. 隐私保护与性能的平衡: 在设计时,DP-Forward注重在隐私保护和模型性能之间找到平衡点。通过对前向传播过程的噪声控制,能够在保护隐私的同时,最大限度地保留模型的推理精度。这个平衡通常依赖于多个因素,包括模型架构、噪声级别和隐私预算。

工作流程

DP-Forward的工作流程可以分为以下几个步骤:

  1. 模型预训练: 和传统的预训练语言模型一样,首先会对模型进行大规模预训练,通常在没有隐私保护的环境下进行。这一步骤仍然是标准的模型训练过程。
  2. 推理过程中的隐私保护: 在推理阶段,当模型接收到用户输入时,会在前向传播过程中注入差分隐私噪声。这确保了输出不包含关于输入的精确信息,从而保护了输入数据的隐私。
  3. 隐私预算的分配: 需要根据预设的隐私预算($\epsilon$)来确定噪声的大小。隐私预算决定了模型的隐私保护强度,通常在多个推理请求中共享隐私预算,从而在多个推理过程中分配适当的噪声。
  4. 输出: 模型经过前向传播处理后,产生带有噪声的推理结果,输出给用户。由于噪声的加入,推理结果不会泄露输入数据的敏感信息。

关键技术和挑战

  1. 隐私预算管理: 隐私预算$\epsilon$是控制差分隐私强度的关键。需要在多个推理请求中合理管理隐私预算,以确保在保证隐私的同时,模型能够提供有用的推理结果。
  2. 噪声添加的影响: 在前向传播中加入噪声可能导致推理结果的精度下降。如何设计合适的噪声生成机制,以平衡隐私保护与推理效果之间的矛盾,是实现这一方法的关键挑战之一。
  3. 模型架构调整: 有时需要对模型进行轻微的架构调整,以便更好地与差分隐私机制兼容,尤其是在推理过程中涉及大量用户输入的情况下。
  4. 适应性和灵活性: 该方法的优点在于其灵活性,它能够适应多种不同的应用场景,不仅限于文本生成,也可以应用于其他类型的推理任务,如图像识别、语音识别等。

总结

DP-Forward提供了一种新的差分隐私集成方式,专注于在推理过程中保护用户隐私。这种方法的优势在于,它不需要改变模型的训练过程,而是在推理阶段添加噪声保护隐私。通过合适的噪声机制和隐私预算管理,DP-Forward能够在保证隐私的同时,最大程度上保持推理精度。这对于保护敏感数据的隐私,同时在实际应用中维持良好的性能,提供了有力的支持。

对我来说还是没有达到我的目的(不给模型方数据),这个是给了,让模型方保护,导致输出是经过差分隐私的,感觉没啥用。

IncogniText: Privacy-enhancing Conditional Text Anonymization via LLM-based Private Attribute Randomization

IncogniText 提出了一种基于 LLM 的文本匿名化方法,旨在通过条件随机化隐私属性来增强文本隐私保护。这种方法通过将敏感属性进行随机化处理,确保用户隐私得到有效保护,同时保持文本的上下文和语义连贯性,适用于需要隐私保护的文本生成和处理任务。

《IncogniText: Privacy-enhancing Conditional Text Anonymization via LLM-based Private Attribute Randomization》提出了一种创新的方法,旨在通过基于大型语言模型(LLM)的隐私增强条件文本匿名化技术来保护文本中的敏感信息。该方法通过结合条件生成和隐私保护机制,有效地隐藏文本中的私密属性,同时保持文本的可读性和有效性。

论文概述

在现代自然语言处理(NLP)应用中,文本数据通常包含敏感信息(如个人身份、地理位置、健康状况等),这些信息在处理和共享时需要得到保护。传统的文本匿名化方法通常通过替换、删除或模糊敏感信息来实现隐私保护,但这些方法往往会影响文本的上下文和可用性,甚至可能导致文本内容失真。为了克服这一挑战,IncogniText 提出了基于大型语言模型(LLM)进行的条件文本匿名化,通过“私密属性随机化”(Private Attribute Randomization)技术,在不丧失文本质量和结构的情况下保护隐私。

主要贡献

  1. 隐私增强的文本匿名化: 该论文提出了一种新的文本匿名化方法,称为IncogniText,它通过结合条件生成模型(conditional generation model)和隐私保护技术来实现文本中敏感属性的匿名化。与传统的替换方法不同,IncogniText能够根据上下文生成与原始文本相似的、具有隐私保护的替代信息。
  2. 私密属性随机化(Private Attribute Randomization): 论文的核心创新是私密属性随机化,它通过LLM生成新的替代值来替换文本中的私密属性(如名字、地址、电话号码等),同时确保这些替代值不会泄露任何关于原始信息的敏感数据。这种方法不仅能保护隐私,还能保持文本的流畅性和语义完整性。
  3. 条件文本生成: IncogniText使用条件生成技术来确保生成的匿名文本符合特定的上下文要求。这意味着替代的隐私信息需要满足与原始文本相似的语法结构、语义逻辑和上下文约束。这一技术的关键在于保持文本的自然性和连贯性,同时去除敏感信息。
  4. 保护隐私而不失文本有效性: 传统的匿名化技术(如直接删除或替换敏感词)可能会导致文本的可读性降低或语义失真。IncogniText通过对敏感信息进行“随机化”而非简单替换,确保了文本在隐私保护的同时,仍然可以保留原始文本的有效性和可读性。

方法详解

IncogniText的技术流程可以分为以下几个步骤:

  1. 输入文本分析: 首先,IncogniText对输入文本进行分析,识别出其中的私密属性。这些私密属性通常包括个人身份信息、地址、电话号码、电子邮件等。在这一步,系统使用预训练的实体识别模型(NER)或其他信息提取技术来自动识别文本中的敏感信息。
  2. 条件生成模型: 对于每个私密属性,IncogniText使用大型语言模型(LLM)来生成一个新的、上下文相关的替代值。例如,如果文本中出现了某个人名,模型会根据周围的上下文生成一个与原始名字语义相近但不真实的名字。这种替代值不仅能够隐藏敏感信息,还能保持文本的流畅性。
  3. 私密属性随机化: 在生成替代值的过程中,IncogniText应用私密属性随机化的技术,即通过扰动和随机化原始敏感信息的某些部分,从而生成一个“新的”值,而这个新值在上下文中看起来与原始文本高度相似,但不会泄露原始的敏感信息。例如,在生成替代的地址时,系统可以基于地理信息来产生与原始地址相似但并不指向同一位置的地址。
  4. 输出生成: 最终,IncogniText会将修改后的文本重新组合,并确保替代信息符合语法和上下文的要求。这些生成的文本仍然具有可读性和有效性,并且隐私得到有效保护。

隐私保护机制

IncogniText通过以下几个方面加强隐私保护:

  • 隐私预算控制: 隐私保护的效果依赖于生成过程中的随机化程度。为了确保敏感信息不会被泄露,IncogniText采用了类似于差分隐私的隐私预算机制,通过对生成内容的扰动来控制隐私泄露的风险。
  • 上下文一致性: 生成的替代文本与原始文本在语义和上下文中高度一致,这不仅保证了文本的自然性,也避免了由于生成文本过于生硬或不合适而泄露隐私的风险。
  • 加密和安全性: 在敏感文本处理过程中,IncogniText可能会采用加密技术来进一步确保数据在传输和存储过程中的安全性,特别是在面临潜在的恶意攻击时。

评估与实验

论文通过一系列的实验证明了IncogniText的有效性,评估了其在多个标准文本数据集上的表现,包括:

  1. 文本可读性和质量: 实验表明,IncogniText能够生成高质量的匿名化文本,且文本的流畅性、语法正确性与原始文本几乎没有差异。
  2. 隐私保护效果: 通过与传统的匿名化技术(如替换法)进行对比,IncogniText显著提高了隐私保护效果,减少了敏感信息泄露的风险。
  3. 模型性能: 在性能评估中,IncogniText在多个大型语言模型上进行测试,表现出较好的鲁棒性和较低的计算成本。即便是在处理较大规模的文本时,模型依然能够有效地保护隐私。

结论

《IncogniText: Privacy-enhancing Conditional Text Anonymization via LLM-based Private Attribute Randomization》提出了一种创新的隐私保护方法,通过基于大型语言模型的条件生成和私密属性随机化技术,实现了在不损害文本质量和语义的前提下,有效地保护文本中的敏感信息。该方法为文本匿名化技术提供了一种新的思路,尤其适用于需要保留上下文信息和语义流畅性的隐私保护场景。

这个也不是我想要的,这就像是在做文本清洗,去除敏感信息。

PermLLM: Private Inference of Large Language Models within 3 Seconds under WAN

PermLLM 提出了一个针对大语言模型的隐私保护推理框架,能够在广域网(WAN)环境下实现 3 秒内的快速推理。该框架通过高效的加密技术和优化的通信协议,确保在保护用户数据隐私的前提下,模型推理能够快速完成,具有较好的可扩展性和实时性。

《PermLLM: Private Inference of Large Language Models within 3 Seconds under WAN》提出了一种新颖的方案——PermLLM,旨在解决在广域网(WAN)环境下进行大语言模型(LLM)推理时的隐私保护问题。论文的重点是如何在保护隐私的同时,提高大语言模型推理的效率,特别是在带宽较低的环境(如WAN)下,确保推理结果能够在3秒内返回,同时有效保证用户数据的隐私。

论文概述

随着大语言模型(LLM)的广泛应用,推理(Inference)过程中的隐私保护变得尤为重要。在许多应用场景中,尤其是在涉及用户敏感数据时,如何确保输入的隐私不被泄露是一个关键问题。与此同时,随着云计算服务的普及,越来越多的推理请求都通过网络传输,而网络带宽(尤其是在广域网WAN环境中)较低时,如何保证推理速度和隐私保护之间的平衡,成为了一个亟待解决的问题。

PermLLM通过创新的技术解决了这两个挑战,提出了一个高效且隐私保护的推理框架。其目标是在保证隐私的同时,使得大语言模型能够在网络延迟较高的环境下仍然实现快速推理。

主要贡献

  1. 隐私保护的推理框架: 论文提出的PermLLM框架致力于在保护用户隐私的前提下,通过使用加密和分布式计算技术,提供快速且安全的推理结果。与传统的隐私保护方法(如同态加密和多方计算)相比,PermLLM在推理效率上具有明显的优势,尤其是在高延迟的WAN环境中。
  2. 高效的推理时间: PermLLM的核心创新之一是其在WAN环境下提供3秒内推理的能力。这一性能的突破主要得益于该框架的高效网络协议和加密技术,使得推理请求能够在低带宽和高延迟的环境下迅速完成。
  3. 基于Permute机制的私密计算: 该框架采用了一种称为Permute(Perm)*的机制,它结合了特定的*隐私保护算法(如加密、随机化)和推理优化策略**,使得在数据传输过程中不会暴露敏感信息。
  4. WAN环境中的优化: WAN环境中由于网络延迟和带宽的限制,传统的推理方法很难满足快速响应的需求。PermLLM通过对数据流和计算流程的高度优化,显著降低了因网络延迟导致的时间浪费,保证了用户能够在较短时间内获得推理结果。

方法详解

PermLLM框架的工作流程包括以下几个关键步骤:

  1. 输入数据的加密处理: 在PermLLM中,用户的数据(如文本、查询等)会在传输前进行加密处理。加密算法可以防止用户输入在传输过程中泄露给服务提供者或中间人。通常使用对称加密或非对称加密技术来确保输入数据的机密性。
  2. 数据传输与隐私保护: 在PermLLM框架中,输入数据通过加密的通道传输到远端服务器。在传输过程中,数据经过特定的隐私保护机制(如数据混淆或扰动)处理,以确保即使网络传输过程被监听或攻击,敏感信息依然不会泄露。
  3. Permute机制的应用Permute是PermLLM框架中的一个关键隐私保护机制。它通过对输入数据进行“随机化”或“重排列”,生成多个可能的版本,而每个版本的输出结果仍然能够与原始数据保持一致,但由于其加密和随机化处理,第三方无法直接推测出原始数据的内容。通过这种方式,PermLLM有效保证了用户数据在整个推理过程中的隐私。
  4. 推理过程的优化: PermLLM使用了一种高效的推理优化算法,能够在短时间内完成对输入数据的推理。该算法通过优化模型的计算过程(如减少计算节点的数量或对模型的参数进行压缩)来加快推理速度。此外,该框架还通过网络协议的优化,减少了数据传输的延迟。
  5. 快速反馈与结果解密: 在模型推理完成后,结果会通过加密传输回用户端,用户端再进行解密操作。解密后的推理结果被返回给用户,整个过程的响应时间被优化至3秒内,即使是在带宽有限、网络延迟较高的WAN环境中。

隐私保护机制

PermLLM采用了多种技术来确保隐私保护:

  1. 同态加密(Homomorphic Encryption): 同态加密是一种允许在加密数据上进行计算的技术。通过在加密数据上直接执行推理计算,PermLLM能够确保数据在整个推理过程中不会被解密或暴露,只有最终的推理结果会被解密并返回给用户。
  2. 安全多方计算(Secure Multi-Party Computation, SMPC): 在某些情况下,PermLLM还可能使用SMPC技术,特别是在需要多个计算节点共同处理推理任务时。SMPC允许多个参与方协同计算,但每个参与方的输入数据始终保持私密,且无法泄露其他参与方的敏感信息。
  3. 隐私预算控制与分配: 为了确保隐私保护不会过度影响推理效率,PermLLM框架中还包含了隐私预算控制机制,允许用户根据需要灵活调整隐私保护级别和计算效率之间的平衡。
  4. 私密数据传输: 在数据传输过程中,PermLLM采用了强加密技术,如TLS协议和端到端加密,确保数据在传输过程中不会被窃听或篡改。

实验与评估

论文中展示了PermLLM在多个实际场景中的表现,包括:

  1. 性能评估: 在WAN环境下,PermLLM展示了其在3秒内完成推理的能力。实验结果表明,即使在带宽有限的条件下,PermLLM也能够保持低延迟和高吞吐量。
  2. 隐私保护效果: 通过与传统的隐私保护方法(如普通加密)进行对比,PermLLM显著提高了隐私保护效果,同时保持了推理效率。
  3. 网络条件适应性: 在不同的网络条件(如高延迟和低带宽)下,PermLLM展现了出色的适应能力,能够调整其网络协议和计算资源,确保推理时间保持在3秒内。

总结

《PermLLM: Private Inference of Large Language Models within 3 Seconds under WAN》提出了一个创新的隐私保护推理框架PermLLM,它通过采用加密技术、优化推理过程和引入Permute隐私机制,成功地实现了在WAN环境下保护用户隐私的同时,提供高效的推理服务。该方法的突破性贡献在于,它不仅能够保证隐私保护的强度,还能够确保推理效率满足快速响应的需求(3秒内)。PermLLM在大语言模型的应用场景中具有广泛的潜力,特别是在需要保护用户隐私的环境中。

写的太高深了,丁点看不懂,算了下一个

PFID: Privacy First Inference Delegation Framework for LLMs

论文提出了PFID,一个针对大语言模型的隐私优先推理委托框架。该框架通过将推理过程分委托给第三方服务器来实现隐私保护,同时避免暴露用户数据。PFID 结合了隐私保护与推理效率,能够在确保隐私的同时提供高效的推理服务,适用于跨域的 LLM 应用场景。

《PFID: Privacy First Inference Delegation Framework for LLMs》这篇论文提出了一种新的框架——PFIDPrivacy First Inference Delegation),旨在解决在使用大语言模型(LLM)时的隐私保护问题,尤其是在需要将推理任务委托给外部计算资源(如云端服务)时,确保用户隐私不被泄露。

PFID框架的核心理念是将推理任务委托给外部计算资源的同时,最大限度地保护用户的私人数据,避免数据泄露和滥用。为了实现这一目标,PFID设计了一整套机制,结合了数据保护技术、隐私保障协议以及高效的推理方法。

论文概述

随着大语言模型(LLM)在各种应用中(如智能客服、内容生成等)取得突破性进展,越来越多的用户希望利用外部服务提供商的计算资源来进行推理。然而,使用外部计算资源时,如何保护用户数据的隐私成为了一个重要问题,特别是在云计算环境中,用户的输入数据和推理过程可能会暴露给服务提供商,造成隐私泄漏的风险。

PFID框架通过将推理任务委托给外部计算资源时采用隐私保护技术,确保用户数据在整个推理过程中始终处于受保护的状态,防止敏感信息泄露。

主要贡献

  1. 隐私优先的推理任务委托: PFID的核心思想是确保推理过程中的隐私保护,设计了一种隐私优先的推理任务委托机制。用户可以将LLM的推理任务委托给外部计算资源,但通过加密、隔离等手段,确保输入数据不被泄露给服务提供商。
  2. 推理过程中的隐私保护: 论文提出了多种隐私保护技术来保证推理过程中敏感信息不会泄露。这些技术包括但不限于加密技术、同态加密(HE)、安全多方计算(SMPC)等,可以防止外部计算节点访问用户的原始数据。
  3. 高效的隐私保护协议: PFID不仅关注隐私保护的强度,还特别关注推理的高效性。它设计了一种高效的隐私保护协议,能够在确保隐私的前提下,最大程度地减少加密和计算过程中的延迟,保证推理任务的快速响应。
  4. 多方合作的隐私保护: PFID框架考虑到多方协作的情况,尤其是在分布式计算环境中,多个计算节点可能共同完成推理任务。在这种情况下,PFID提供了隐私保护协议,确保每个节点都无法访问完整的数据,仅能访问必要的计算部分,从而有效降低泄露风险。

方法详解

PFID框架的设计包括以下几个关键技术组件和流程:

  1. 任务分配与委托: 在PFID框架中,用户首先将推理任务分配给外部计算资源(如云计算服务)。这一步骤需要确保在任务委托过程中,用户数据保持加密状态,任何未经授权的计算节点都不能访问原始数据。为此,PFID框架采用了加密协议,即使在云端计算过程中,用户数据也始终保持加密状态。

  2. 隐私保护协议: PFID提出了一种多层加密隐私保护协议,该协议包括以下几个主要组成部分:

    • 输入数据加密:用户的输入数据(如文本数据)在本地设备上加密后传输到云端进行推理。加密技术可以采用对称加密、非对称加密或同态加密等技术,确保数据在整个推理过程中的安全。
    • 同态加密(Homomorphic Encryption, HE):同态加密是支持在加密数据上直接计算的加密方式。PFID使用同态加密来确保即使云计算节点无法查看用户数据,也能对加密数据进行推理操作,从而避免数据泄露。
    • 安全多方计算(Secure Multi-party Computation, SMPC):当多个计算节点共同完成推理任务时,PFID采用SMPC协议来确保每个节点只能获取部分计算结果,不能知道完整的输入数据或中间计算结果,从而有效地防止隐私泄露。
  3. 快速推理优化: 为了避免隐私保护过程中产生过多的计算开销,PFID框架设计了一种高效的推理优化机制。该机制通过优化加密计算的过程,减少加密和解密的开销,使得即使在隐私保护的前提下,推理速度也能保持较快。

    具体而言,PFID优化了以下方面:

    • 加密数据处理优化:通过合理安排加密计算过程中的任务分配,减少了计算资源的浪费。
    • 带宽优化:在数据传输过程中,PFID采用了高效的压缩和加密策略,减少了数据传输的时间和带宽消耗。
    • 计算节点协同:在多方计算的环境下,PFID通过高效的任务分配和同步机制,确保各计算节点能够协同工作,减少等待时间,提高整体推理效率。
  4. 隐私监控与反馈机制: PFID框架提供了一个隐私监控和反馈机制,用户可以监控其数据在推理过程中的隐私保护状态。该机制通过日志和报告功能,让用户能够随时了解数据在推理过程中的安全性,确保其隐私得到充分保护。

隐私保护技术

  1. 加密技术: PFID框架使用多种加密技术来保护用户数据:
    • 对称加密:在客户端和服务器之间使用对称加密进行数据传输。
    • 非对称加密:在云计算服务中使用非对称加密来确保数据的安全传输。
    • 同态加密:通过同态加密,保证数据在加密状态下仍然能够被处理而不暴露原始数据。
  2. 多方计算(SMPC): 当推理任务需要多个计算节点协作时,PFID使用多方计算协议,确保每个节点仅能访问一部分计算数据,不会泄露任何敏感信息。
  3. 隐私预算: 为了平衡隐私保护和计算效率,PFID框架引入了隐私预算的概念。通过合理设置隐私预算,用户可以调整隐私保护的强度,以适应不同的应用场景和性能要求。

实验与评估

论文通过一系列实验,验证了PFID框架在隐私保护和推理效率方面的表现。实验结果表明:

  1. 隐私保护效果: PFID能够有效保护用户数据的隐私,尤其是在多方计算和加密操作中,避免了数据泄露的风险。
  2. 推理效率: 通过优化加密计算和网络传输,PFID在保证隐私的前提下,能够提供快速的推理结果,适用于需要实时响应的应用场景。
  3. 可扩展性: PFID框架具有良好的可扩展性,可以在多个云计算服务之间进行部署,并在大规模并发请求的情况下保持高效性能。

总结

《PFID: Privacy First Inference Delegation Framework for LLMs》提出的PFID框架是一个创新的隐私保护推理解决方案,旨在解决在委托外部计算资源进行大语言模型推理时的隐私保护问题。通过结合加密技术、同态加密、SMPC和隐私预算控制,PFID确保了用户数据的隐私不被泄露,同时提供了高效的推理服务。该框架在保护隐私的同时,能够满足实时响应需求,具有广泛的应用潜力,特别是在需要保护用户数据的敏感领域。

这篇不错,专业对口,之后拿出来细品!

PrivacyAsst: Safeguarding User Privacy in Tool-Using Large Language Model Agents

PrivacyAsst 旨在为使用工具的大语言模型代理提供隐私保护。该系统通过在模型执行过程中加入隐私保护机制,确保用户数据在与外部工具交互时得到有效保护。该方法通过多层次的隐私防护,避免用户数据泄露,特别适用于需要访问外部工具的 LLM 代理应用。

这篇论文《PrivacyAsst: Safeguarding User Privacy in Tool-Using Large Language Model Agents》主要探讨了在大语言模型(LLM)代理系统中保护用户隐私的技术和方法。LLM代理系统是指能够通过语言模型(如GPT)与用户进行交互并调用外部工具(如搜索引擎、数据库等)来增强其能力的系统。由于这些系统涉及到与外部资源的交互,如何保护用户隐私变得尤为重要。

论文的主要贡献与结构

背景和动机

现代大语言模型(如GPT等)在任务执行中常常依赖外部工具,例如搜索引擎、数据库访问、API调用等。这种功能使得模型能够扩展其能力,但同时也增加了隐私泄露的风险。用户的数据可能在调用这些工具时泄露,特别是在缺乏适当隐私保护的情况下。论文的动机就是提出一种方法,能够在LLM代理使用工具的过程中保护用户的隐私。

PrivacyAsst:隐私保护助手

论文提出了一种名为PrivacyAsst的隐私保护框架,它能够在LLM代理系统中保障用户隐私。具体来说,PrivacyAsst通过对模型与工具交互的监控和控制,确保用户的敏感数据不被泄露或不当使用。

隐私泄露的风险

论文分析了不同类型的隐私泄露风险,尤其是在LLM代理使用外部工具的过程中。例如,用户可能会在与代理的对话中无意中透露敏感信息,而这些信息会通过调用外部工具(如API或数据库)暴露给第三方。隐私泄露的场景包括:

  • 用户输入的敏感信息被误用。
  • 外部工具无法有效保护数据,导致数据暴露。
  • 大语言模型本身在生成回答时可能泄露用户的私人信息。

PrivacyAsst的工作原理

PrivacyAsst框架的核心机制包括:

  • 隐私敏感性检测:框架能够自动识别用户输入中可能涉及隐私泄露的敏感信息。通过自然语言处理(NLP)技术,PrivacyAsst能检测出个人身份信息(PII)、财务信息、健康信息等。
  • 信息屏蔽与替换:在检测到敏感信息时,PrivacyAsst会对这些信息进行屏蔽或替换。例如,将用户输入中的具体地址或联系方式用占位符代替,避免在与外部工具的交互中泄露。
  • 工具调用监控:框架还可以监控LLM代理与外部工具的交互,确保敏感信息不被传递到这些工具中。如果需要调用工具但存在隐私泄露风险,PrivacyAsst会阻止该调用或采取适当的保护措施。
  • 用户控制与透明度:用户可以设定隐私保护的策略,决定哪些信息可以被使用,哪些信息需要严格保护。此外,系统也会向用户提供透明的隐私保护措施,使用户能够理解和掌控自己的数据。

实验与评估

论文还进行了实验,评估PrivacyAsst框架的有效性。通过与传统的隐私保护方法进行对比,证明了PrivacyAsst能够有效地减少用户隐私泄露的风险,同时对LLM代理的功能影响最小。

实验结果表明,PrivacyAsst能够显著降低敏感信息泄露的概率,且能够在不显著降低系统性能的情况下保证隐私保护。

挑战与未来方向

论文最后讨论了隐私保护技术在工具使用大语言模型中的挑战和未来研究方向。这些挑战包括:

  • 如何应对更加复杂的隐私攻击,特别是在多方交互的情况下。
  • 如何平衡隐私保护与系统的功能性,避免过度限制工具的使用。
  • 如何设计更加智能和自适应的隐私保护系统,以应对不断变化的威胁模型和用户需求。

总结

《PrivacyAsst: Safeguarding User Privacy in Tool-Using Large Language Model Agents》提出了一个针对大语言模型代理使用外部工具过程中的隐私保护框架。通过智能检测、信息屏蔽与替换、工具调用监控以及用户控制,PrivacyAsst能够有效防止用户敏感信息泄露。论文的贡献在于提供了一种实用的隐私保护方法,能够在增强LLM功能的同时,确保用户数据的安全与隐私。

这个挺有意思,防止LLM在用工具的时候给自己隐私泄露了,但就感觉怪怪的

隐私敏感性检测信息屏蔽方法已经在隐私保护领域使用多年,类似的技术早已被应用于各种隐私保护场景中。

工具调用监控部分也是一种常见的技术,通常通过API网关或中间件进行操作,来确保数据不被误用。

实际应用的局限性:外部工具的监控和数据屏蔽是有限的,很多隐私泄露的风险实际上可能来自于模型内部的知识泄漏,而不仅仅是外部工具的调用。隐私Asst没有讨论如何解决这些问题。

PrivacyRestore: Privacy-Preserving Inference in Large Language Models via Privacy Removal and Restoration

本文提出了PrivacyRestore,一种在推理过程中进行隐私移除和恢复的隐私保护方法。通过在推理的各个阶段移除敏感数据,并在推理完成后恢复数据的完整性,PrivacyRestore 能够有效保护用户隐私,同时保证推理结果的准确性和一致性。

这篇论文《PrivacyRestore: Privacy-Preserving Inference in Large Language Models via Privacy Removal and Restoration》提出了一种名为PrivacyRestore的方法,用于在大语言模型(LLM)的推理过程中保护用户隐私。论文的目标是解决当前在大语言模型应用中,尤其是用户与模型交互时,隐私泄露的潜在风险。作者提出的方法通过隐私去除隐私恢复技术,确保用户的敏感信息在推理过程中不被泄露,同时又不影响模型的预测性能。

论文的主要贡献与结构

背景和动机

随着大语言模型的广泛应用,如何保护用户隐私在实际应用中变得至关重要。大语言模型的强大能力依赖于它们处理和生成大量信息,这些信息可能包括用户的个人数据。如果模型在推理时泄露了用户的私人信息,可能导致严重的隐私泄露问题。现有的隐私保护方法,如差分隐私,通常无法完全满足大语言模型推理过程中的隐私需求,尤其是当模型需要高质量的推理结果时。

论文的动机是提出一个新的隐私保护框架,通过去除敏感信息并在推理后恢复隐私,解决现有隐私保护方法在大语言模型中的局限性。

PrivacyRestore:隐私去除和恢复

PrivacyRestore框架的核心思想是,在大语言模型的推理过程中,将用户的敏感信息从输入中去除,以防止在推理过程中泄露隐私。推理完成后,再将这些去除的隐私信息恢复回来,使得模型的输出既可以确保隐私保护,又能保持推理的准确性和相关性。

PrivacyRestore框架可以分为两个主要部分:

  • 隐私去除:在模型进行推理之前,对用户输入进行处理,去除其中的敏感信息。敏感信息可能包括个人身份信息(PII)、地址、电话、银行账户等。去除这些敏感信息的目的是避免模型在推理过程中接触到这些数据,从而降低泄露的风险。
  • 隐私恢复:在推理完成后,恢复去除的隐私信息,以确保模型的输出仍然与原始输入保持一致,而不影响推理的质量。

隐私去除与恢复的技术细节

  • 隐私去除:隐私去除依赖于预处理技术,使用自然语言处理(NLP)方法来识别和去除输入文本中的敏感信息。具体来说,模型会通过实体识别(Named Entity Recognition, NER)技术或其他上下文分析方法识别出敏感内容,并将其替换为占位符或完全去除。例如,用户输入中提到的地址或电话号码会被替换成“[ADDRESS]”或“[PHONE]”等占位符。
  • 隐私恢复:隐私恢复的核心是在推理过程完成后,基于模型输出的信息,恢复去除的敏感信息。这一过程会根据模型的推理结果以及输入中去除的敏感信息位置进行调整。恢复方法需要确保敏感信息的插入不会改变模型的推理结果,同时保持隐私信息的完整性。

隐私保护与推理质量的平衡

论文还探讨了隐私保护与推理质量之间的平衡问题。隐私去除和恢复可能对模型的性能产生影响,特别是当敏感信息对于模型的理解至关重要时。作者提出了一种优化策略,通过对去除的信息进行分析,确保隐私保护不会过度损害推理结果的准确性。实验表明,通过精细设计的隐私去除和恢复机制,PrivacyRestore能够在保护隐私的同时,最大限度地保留模型的推理能力。

实验与评估

论文进行了广泛的实验评估,验证了PrivacyRestore方法的有效性。实验结果表明,在采用PrivacyRestore框架后,模型在推理过程中能够显著降低隐私泄露的风险。与传统的隐私保护方法(如直接删除敏感信息或使用差分隐私)相比,PrivacyRestore在确保隐私安全的同时,能够保持较高的推理质量。

具体的评估方法包括:

  • 隐私泄露评估:评估隐私泄露的概率,特别是在模型推理时是否会泄露去除的敏感信息。
  • 推理性能评估:通过比较模型在隐私保护前后的推理精度、召回率等指标,评估隐私保护措施对模型性能的影响。
  • 用户体验评估:通过用户调查等方式,评估隐私保护措施对用户体验的影响,确保模型在隐私保护的同时仍能提供用户期望的服务。

挑战与未来方向

论文最后讨论了PrivacyRestore框架的挑战和未来研究方向:

  • 去除与恢复的精度问题:如何更加精确地去除和恢复敏感信息,尤其是在面对复杂的自然语言输入时。当前的技术可能会对一些细节进行过度简化,从而影响恢复的准确性。
  • 多模态隐私保护:随着多模态模型(包括文本、图片、视频等)逐渐普及,隐私保护的挑战将更加复杂,如何在多模态推理中实现隐私保护是一个重要的研究方向。
  • 个性化隐私保护策略:不同用户的隐私需求不同,如何根据用户的隐私偏好设计个性化的隐私保护策略,将是未来研究的一个重要方向。

总结

《PrivacyRestore: Privacy-Preserving Inference in Large Language Models via Privacy Removal and Restoration》提出了一个创新的隐私保护框架,通过在推理过程中去除敏感信息并在结果输出后恢复隐私,解决了大语言模型在实际应用中可能存在的隐私泄露问题。该框架不仅保护了用户隐私,还尽可能地保留了模型的推理能力,实验结果证明其有效性和实用性。论文为隐私保护技术在大语言模型中的应用提供了新的思路,同时也指出了未来的研究方向。

这个我也不敢妄加评论,但就是疑惑,谁没事干把自己的隐私信息放进去推理,自己的个人信息放进去就能推理的更准确吗?到头来你把隐私信息找出来用占位符替换,最后再给人换回去,有啥用啊?

隐私去除已经是隐私保护领域的常见做法,很多NLP系统都通过识别和去除敏感信息来保护用户隐私。

隐私恢复的想法也并不是非常创新。恢复去除的敏感信息通常是通过占位符来实现,虽然恢复的准确性可能是一个挑战,但方法并没有提供特别具有突破性的技术细节。


计划

论文看得多以后会有一点点感悟,有用的论文看不懂,没用的看了想笑,确实没用,估计我以后也会加入吧,再接再厉吧!

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