Federated learning is a machine learning paradigm that emerges as a solution to the privacy-preservation demands in artificial intelligence. As machine learning, federated learning is threatened by adversarial attacks against the integrity of the learning model and the privacy of data via a distributed approach to tackle local and global learning. This weak point is exacerbated by the inaccessibility of data in federated learning, which makes harder the protection against adversarial attacks and evidences the need to furtherance the research on defence methods to make federated learning a real solution for safeguarding data privacy. In this paper, we present an extensive review of the threats of federated learning, as well as as their corresponding countermeasures, attacks versus defences. This survey provides a taxonomy of adversarial attacks and a taxonomy of defence methods that depict a general picture of this vulnerability of federated learning and how to overcome it. Likewise, we expound guidelines for selecting the most adequate defence method according to the category of the adversarial attack. Besides, we carry out an extensive experimental study from which we draw further conclusions about the behaviour of attacks and defences and the guidelines for selecting the most adequate defence method according to the category of the adversarial attack. This study is finished leading to meditated learned lessons and challenges.


翻译:联邦学习是一种机器学习模式,是解决人工智能中隐私保护要求的一种方法。随着机器学习,联邦学习受到针对学习模式完整性和数据隐私的对抗性攻击的威胁,通过分布式方法解决地方和全球学习问题,联邦学习是一种分散式方法,这种弱点因无法获取联邦学习中的数据而加剧,这使得保护对抗性攻击更加困难,并证明有必要推进关于国防方法的研究,使联邦学习成为保护数据隐私的真正解决办法。在本文中,我们广泛审查了联合学习的威胁及其对应的反措施、攻击和防御。这项调查对对抗性攻击和数据隐私进行了分类,对联邦学习的脆弱性和如何克服这种脆弱性作了总体描述。同样,我们阐述了根据对抗性攻击类别选择最适当的辩护方法的准则。此外,我们进行了广泛的实验研究,从中我们进一步得出攻击和防御行为的结论,以及根据对抗性攻击的类别选择最适当的防御方法的准则,从而总结了我所学到的对抗性攻击的教训。

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