Secure model verification and privacy preservation with ZK-SNARKs and neural networks
ZK-SNARK ve sinir ağları ile güvenli model doğrulama ve özel verinin korunması
- Tez No: 826992
- Danışmanlar: PROF. DR. FERRUH ÖZBUDAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Matematik, Mathematics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Uygulamalı Matematik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kriptografi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yapay sinir ağları günümüzde birçok uygulama alanında başarılı sonuçlara ulaşmak için yaygın olarak kullanılan öğrenme modelleridir. Ancak, bu ağların doğruluğunun ve güvenilirliğinin kanıtlanması ve paylaşılması genellikle gizlilik ve güvenlik sorunları nedeniyle sınırlıdır. Bu çalışmada, yapay sinir ağlarının içsel bileşenlerini ortaya çıkarmadan doğruluğunu kriptografik olarak kanıtlayan bir yöntem sunulmaktadır. Yöntem, sinir ağlarının nihai ağırlıkları, bias değerleri ve girdilerinden yararlanarak bu elemanları içeren bir devre oluşturmak için Circom programlama dili kullanılarak sunulmuştur. Circom programlama dilinin kullanılması, sinir ağı elemanlarının elektronik devrelere dönüştürülmesini mümkün kılar. Ortaya çıkan devre, sinir ağı modelinin temsilini içerir ve girdilerden çıktılara dönüşümü taklit eder. Ayrıca, sinir ağının doğruluğunu özel bilgileri sızdırmadan kanıtlamak için Zero Knowledge Proof sistemi olan Groth16 ile birlikte kullanılır. Bu çalışmada olduğu gibi yeni üretilen devre zkREPL veya terminal yardımıyla kullanılabilir. Sonuç olarak, sinir ağı modelinin gerçek dünya performansını kanıtlamak ve modelin güvenilirliğini artırmak için deneysel bir yöntem sunulmuş ve literatürde bulunan bilgiler kullanılarak mevcut güvenliğik probleminin çözümüne yönelik uygulanacak bir yaklaşım araştırılmıştır. Bu sayede gizli girdiler doğrudan karşı tarafa söylenmeden modelin doğruluğu kanıtlanabilmektedir.
Özet (Çeviri)
Neural networks are widely used learning models to achieve successful results in many application areas today. However, proving and sharing the accuracy and reliability of these networks is often limited due to privacy and security challenges. In this study, a method of cryptographic proving the accuracy of neural networks without revealing their intrinsic components is presented. The method is presented by using the Circom programming language to create a circuit containing these elements by making use of the final weights, bias values, and inputs of the neural networks. The use of the Circom programming language makes it possible to convert neural network elements into electronic circuits. The resulting circuit contains the representation of the neural network model and mimics the transformation from inputs to outputs. It is also used with Groth16 which is a Zero Knowledge Proof system to prove the accuracy of the neural network without leaking private information. As in this study, the newly produced circuit can be used with the help of zkREPL or terminal. As a result, an experimental method is presented to prove the real-world performance of the neural network model and increase the reliability of the model, and using the knowledge found in the literature, an approach has been explored to be implemented to solve current security problems. In this way, the correctness of the model can be proven without directly telling the hidden inputs to the other party.
Benzer Tezler
- Enhanced secure communication schemes for machine-to-machine and vehicular ad hoc networks
Başlık çevirisi yok
UĞUR CORUH
Doktora
İngilizce
2019
Altınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Federated learning based face presentation attack detection
Federe öğrenme tabanlı yüz sunumu yanıltma atağı tespiti
MEHMET FATİH GÜNDOĞAR
- Çoklu amaçların çözümlemesinde amaç programlaması ile genelleştirilmiş ters yaklaşımı ve yem sanayiinde bir uygulama
Goal programming and generalieed inverse approaches in the multi-objective analysis and application in feed industry
HASAN BAL
- Türkiye'de üretilen dikiş ipliklerinin incelenmesi ve konfeksiyon endüstrisinde kullanım uygunluklarının araştırılması
Başlık çevirisi yok
CUMHUR ÇAKMAN
- Hipodramların peyzaj planlama ilkelerine göre düzenlenmesi üzerinde araştırmalar“Veli efendi hipodromu örneklemesi”
A Survey on the arrangement of the hippodromes according to the landscape planning prinaples
LEVENT BOYACIOĞLU
