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Nouvel outil pour l'audit des images de reconnaissance faciale

Vérification de l'utilisation non autorisée d'images faciales pour entraîner des modèles.

― 9 min lire


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Table des matières

La technologie de Reconnaissance Faciale devient de plus en plus courante dans notre vie quotidienne. Elle aide à identifier des personnes en fonction de leurs traits faciaux. Cependant, cette technologie soulève de sérieuses préoccupations concernant la vie privée et l'utilisation abusive des données personnelles. Beaucoup de gens ne savent pas que leurs Images peuvent être collectées et utilisées sans leur permission. Donc, il est essentiel d'avoir un moyen de vérifier si les images faciales de quelqu'un ont été utilisées pour entraîner ces systèmes.

Dans cet article, on discute d'une nouvelle méthode qui permet aux Utilisateurs de vérifier si leurs images faciales ont été utilisées pour l'Entraînement à la reconnaissance faciale. Notre approche se concentre sur la création d'un outil qui n'interfère pas avec la fonctionnalité du système de reconnaissance faciale tout en étant difficile à contourner. C'est crucial car modifier les images avant de les partager peut entraîner une perte de détails importants et les rendre encore plus vulnérables aux attaques.

La Nécessité d'Auditer

À mesure que les systèmes de reconnaissance faciale deviennent plus avancés, il est plus facile pour des individus ou des organisations avec peu de ressources de rassembler des images publiques et de créer des modèles efficaces. Malheureusement, cela peut arriver sans le savoir ou l'approbation des personnes dont les images sont utilisées. Cette utilisation non autorisée peut entraîner de graves conséquences, y compris des violations des lois sur la vie privée.

Pour éviter de tels abus, il est vital d'avoir une méthode qui puisse valider si les images faciales d'une personne ont été utilisées pour entraîner un modèle. Une simple modification des images avant de les partager ne résout pas efficacement le problème, car cela peut détruire des informations importantes et rendre les images des cibles plus faciles pour des attaques adaptatives.

Notre Approche

Dans notre travail, nous proposons une technique d'Audit qui traite le processus d'audit comme un problème de découverte si les images d'un utilisateur ont fait partie des données d'entraînement pour un modèle de reconnaissance faciale. Cela donne lieu à un ensemble d'outils qui peut efficacement vérifier les images d'un utilisateur par rapport à un modèle de reconnaissance faciale et déterminer leur statut.

Nous tirons également parti des similarités entre les images originales pour améliorer la précision et l'efficacité de l'audit. Grâce à des tests approfondis avec des ensembles de données du monde réel, nous montrons que notre méthode d'audit a une grande précision. De plus, notre approche reste efficace même contre diverses formes de perturbations visant à cacher les données d'entraînement.

Aperçu des Systèmes de Reconnaissance Faciale

Les systèmes de reconnaissance faciale utilisent des modèles d'apprentissage automatique pour vérifier si une image fournie appartient à un utilisateur autorisé. Pendant l'entraînement, le système nécessite plusieurs images de chaque utilisateur pour apprendre leurs caractéristiques uniques. Quand une nouvelle image est analysée, le modèle la compare avec des images préexistantes pour déterminer si elles correspondent à des utilisateurs reconnus.

Récemment, une nouvelle technique d'apprentissage appelée apprentissage par quelques exemples a gagné en popularité dans ce domaine. Cette méthode permet à un modèle de fonctionner efficacement même avec seulement quelques images disponibles pour l'entraînement, ce qui rend la mise en œuvre des systèmes de reconnaissance faciale plus facile.

Problèmes d'Utilisation Abusive de la Reconnaissance Faciale

L'essor de la technologie de reconnaissance faciale a entraîné d'importants problèmes de vie privée. Les organisations peuvent rassembler des images sur internet et créer des modèles de reconnaissance puissants sans que les individus le sachent. Par exemple, certaines entreprises auraient collecté des milliards d'images de visages, leur permettant d'identifier de nombreuses personnes sans consentement.

Ce genre d'abus présente un risque élevé de violation des lois sur la vie privée, comme le Règlement Général sur la Protection des Données (RGPD) en Europe. Selon le RGPD, les données personnelles ne peuvent être traitées que si l'individu a donné un consentement clair. De plus, les gens ont le droit de comprendre comment leurs données sont utilisées.

Le Rôle de l'Audit des Données

Pour lutter contre l'utilisation non autorisée d'images personnelles, nous plaidons pour une méthode d'audit qui permet aux utilisateurs de vérifier si leurs images faciales ont été intégrées dans un modèle de reconnaissance faciale. Cette méthode fournit des preuves pour soutenir les revendications des individus concernant l'utilisation de leurs images.

Si des utilisateurs découvrent que leurs images ont été utilisées sans leur permission, ils peuvent prendre des mesures appropriées contre les développeurs du modèle de reconnaissance faciale en vertu des réglementations RGPD. Notre approche vise à identifier si les images d'un utilisateur spécifique ont contribué à l'entraînement du modèle.

Défis Techniques

Le principal défi technique dans notre méthode est que les techniques d'inférence d'appartenance traditionnelles ciblent souvent des échantillons spécifiques plutôt que des utilisateurs. En revanche, notre approche cherche à découvrir si l'une des images d'un utilisateur a été incluse dans les données d'entraînement pour le modèle.

Pour relever ce défi, nous utilisons une stratégie qui consiste à créer un modèle fantôme. Ce modèle fantôme simule le comportement du système de reconnaissance faciale réel. En l'interrogeant, nous pouvons recueillir des informations sur la sortie et les utiliser pour déterminer le statut d'appartenance.

Construction du Modèle d'Audit

Le processus d'audit implique plusieurs étapes. Tout d'abord, nous entraînons notre modèle fantôme en utilisant un ensemble de données auxiliaire contenant des images. Nous divisons cet ensemble de données en ensembles de membres et de non-membres.

Pour notre modèle d'audit, nous devons construire un ensemble de sondage qui inclut à la fois des images de support et des images de requête. Les images de support proviennent d'utilisateurs connus alors que les images de requête sont prises de l'utilisateur cible dont nous voulons vérifier le statut.

En interrogeant le modèle fantôme avec cet ensemble de sondage, nous générons des scores de similarité qui servent de caractéristiques pour notre modèle d'audit. Ces caractéristiques nous aident à classifier si l'utilisateur cible est un membre en fonction des images utilisées pour entraîner le modèle.

Expériences et Résultats

Pour tester notre modèle d'audit, nous avons réalisé des expériences en utilisant plusieurs ensembles de données d'images faciales bien connus. Nous nous sommes concentrés sur une approche d'apprentissage par quelques exemples, qui est connue pour être efficace même avec un nombre limité d'images par utilisateur. L'objectif était d'évaluer la précision de notre méthode pour identifier l'appartenance des utilisateurs.

Nous avons mesuré la performance en utilisant plusieurs critères, notamment la précision, l'AUC (Area Under the Curve), le score F1 et le taux de faux positifs. Nos expériences ont montré que notre méthode d'audit a obtenu des résultats impressionnants dans différents ensembles de données, identifiant avec succès les membres et les non-membres dans la plupart des cas.

Robustesse de Notre Méthode

Nous avons également évalué la robustesse de notre méthode d'audit contre diverses défenses et attaques visant à dissimuler les données d'entraînement d'un accès non autorisé. Même lorsque les images d'entraînement ou les sorties du modèle étaient perturbées, notre méthode a maintenu des performances élevées.

Dans des scénarios spécifiques, comme lorsque des adversaires tentaient d'éviter la détection en ajoutant du bruit aux sorties du modèle, notre processus d'audit a pu détecter efficacement le statut d'appartenance. Cela démontre que notre modèle d'audit est non seulement précis mais aussi résilient face aux techniques d'obscurcissement courantes.

Implications Pratiques

Notre méthode d'audit a des implications significatives pour la vie privée dans les applications de reconnaissance faciale. Les gouvernements et les régulateurs peuvent l'utiliser comme un outil pour s'assurer que les modèles respectent les réglementations sur la vie privée. Les individus peuvent également utiliser cet outil d'audit pour vérifier si leurs images sont mal utilisées et prendre les actions légales nécessaires si besoin.

De plus, cette méthode peut aider les développeurs de modèles à inspecter leurs systèmes pour vérifier leur conformité avec les directives sur la vie privée et démontrer leur transparence quant à l'utilisation des données.

Risques Potentiels

Bien que notre outil d'audit offre des avantages en termes de transparence et de protection de la vie privée, il peut également présenter des risques. Par exemple, des acteurs malveillants pourraient utiliser la méthode d'audit pour lancer des attaques contre des modèles avec des données d'entraînement sensibles.

Par conséquent, les fournisseurs de modèles doivent mettre en œuvre des mesures de sécurité pour se protéger contre de tels abus. Les lois existantes peuvent aider à dissuader les activités non autorisées, mais il est essentiel de rester vigilant alors que les technologies de reconnaissance faciale continuent d'évoluer.

Conclusion

En conclusion, notre méthode fournit une approche fiable pour auditer les systèmes de reconnaissance faciale, permettant aux individus de vérifier si leurs images sont utilisées sans leur consentement. C'est crucial pour protéger les droits à la vie privée dans une ère où la technologie de reconnaissance faciale évolue rapidement. Nos efforts montrent un potentiel pour un audit efficace tout en restant résilient face à divers défis.

En permettant aux utilisateurs de comprendre comment leurs données sont utilisées, nous pouvons contribuer à un environnement plus sûr et respectueux concernant la technologie de reconnaissance faciale. Le développement continu d'outils préservant la vie privée reste essentiel alors que la technologie continue de façonner notre monde.

Source originale

Titre: FACE-AUDITOR: Data Auditing in Facial Recognition Systems

Résumé: Few-shot-based facial recognition systems have gained increasing attention due to their scalability and ability to work with a few face images during the model deployment phase. However, the power of facial recognition systems enables entities with moderate resources to canvas the Internet and build well-performed facial recognition models without people's awareness and consent. To prevent the face images from being misused, one straightforward approach is to modify the raw face images before sharing them, which inevitably destroys the semantic information, increases the difficulty of retroactivity, and is still prone to adaptive attacks. Therefore, an auditing method that does not interfere with the facial recognition model's utility and cannot be quickly bypassed is urgently needed. In this paper, we formulate the auditing process as a user-level membership inference problem and propose a complete toolkit FACE-AUDITOR that can carefully choose the probing set to query the few-shot-based facial recognition model and determine whether any of a user's face images is used in training the model. We further propose to use the similarity scores between the original face images as reference information to improve the auditing performance. Extensive experiments on multiple real-world face image datasets show that FACE-AUDITOR can achieve auditing accuracy of up to $99\%$. Finally, we show that FACE-AUDITOR is robust in the presence of several perturbation mechanisms to the training images or the target models. The source code of our experiments can be found at \url{https://github.com/MinChen00/Face-Auditor}.

Auteurs: Min Chen, Zhikun Zhang, Tianhao Wang, Michael Backes, Yang Zhang

Dernière mise à jour: 2023-04-05 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2304.02782

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.02782

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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