Введение

По мере того, как модели ИИ становятся все более сложными и ценными, возникает необходимость защитить их от неправильного использования и подделки. Водяные знаки и подпись — два метода для достижения этой цели.

Что такое водяные знаки?

Водяные знаки включают в себя встраивание скрытого отпечатка пальца или метки в модель, которая однозначно идентифицирует владельца. Это можно использовать для проверки происхождения модели и обнаружения клонированных моделей.

Водяные знаки обычно внедряются:

  • Незаметное изменение веса модели
  • Добавление дополнительных слоев или нейронов, не влияющих на производительность модели
  • Тонкое изменение архитектуры модели

Затем водяной знак извлекается путем анализа модели и обнаружения возмущений или модификаций.

Методы водяных знаков специфичны для архитектуры модели. Они были предложены для:

  • Нейронные сети
  • Деревья решений
  • Машины опорных векторов
  • Случайные леса

Что такое подписание?

Подписание включает создание криптографической подписи для модели с использованием закрытого ключа. Затем любой, у кого есть соответствующий открытый ключ, может проверить, соответствует ли подпись модели.

Это доказывает, что:

  • Модель сгенерирована владельцем закрытого ключа
  • Модель не подвергалась фальсификации с момента подписания.

Подпись может использоваться в сочетании с водяными знаками для повышения безопасности.

Реализация защиты модели

Чтобы внедрить водяные знаки и подписи для ваших моделей ИИ, вам необходимо:

  • Выберите подходящую технику водяных знаков на основе архитектуры вашей модели.
  • Встроить водяной знак в модель во время обучения
  • Создайте криптографическую подпись для окончательной модели, используя свой закрытый ключ.
  • Выпустите подписанную модель вместе с соответствующим открытым ключом
  • Во время вывода извлеките водяной знак и проверьте подпись, чтобы обнаружить любую фальсификацию.

Это помогает защитить ваши модели от кражи интеллектуальной собственности и гарантирует происхождение и целостность моделей, используемых в производстве.

Как это использовать

Водяные знаки модели ML действуют как оболочка для вашей модели, предоставляя ряд методов для нанесения водяных знаков на вашу модель, а также функцию определения права собственности. После этапа добавления водяных знаков вы можете получить свою модель и сохранить информацию о владении.

>>> from mlmodelwatermarking.markface import TrainerWM

>>> trainer = TrainerWM(model=your_model)
>>> ownership = trainer.watermark()
>>> watermarked_model = trainer.get_model()

Позже можно проверить, была ли данная модель украдена, на основе информации о владельце.

>>> from mlmodelwatermarking.marktorch import TrainerWM
>>> from mlmodelwatermarking.verification import verify

>>> trainer = TrainerWM(model=suspect_model, ownership=ownership)
>>> trainer.verify()
{'is_stolen': True, 'score': 0.88, 'threshold': 0.66}

Заключение

  • Нанесение водяных знаков и подписание моделей ИИ — важный метод защиты интеллектуальной собственности и обеспечения целостности модели. Он включает в себя встраивание водяных знаков или цифровых подписей в модели для отслеживания прав собственности и обнаружения несанкционированного доступа.
  • Водяной знак делается путем внесения незаметных изменений в вес модели, архитектуру или активацию таким образом, чтобы кодировать информацию о владельце. Позже этот водяной знак можно будет извлечь, чтобы подтвердить право собственности и происхождение.
  • При подписании модели создается криптографическая подпись с использованием закрытого ключа. Любой, у кого есть соответствующий открытый ключ, может проверить, соответствует ли подпись модели, доказав, что она не была подделана.
  • Методы нанесения водяных знаков включают изменение веса, добавление дополнительных слоев и использование стеганографии. Подписание использует криптографические подписи.
  • Доступны инструменты, помогающие вставлять водяные знаки и генерировать подписи для моделей во время обучения. Затем можно развернуть модели с водяными знаками и подписью.
  • Во время вывода водяной знак может быть извлечен, а подпись проверена, чтобы определить, была ли модель подделана или клонирована.

В заключение, водяные знаки и подписи моделей AI могут помочь защитить вашу интеллектуальную собственность, защитить ваши модели и обеспечить целостность моделей в производстве. Методы позволяют определить, были ли модели украдены или изменены после развертывания.