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即服务防御:针对后门图模型的黑盒防护

机器学习 2025-07-15 v2 人工智能 密码学与安全

摘要

随着大型图学习模型的趋势,企业所有者倾向于雇佣第三方提供的模型来向用户提供业务服务。然而,这些模型可能存在后门,恶意用户可以通过提交包含触发器的输入来操纵模型预测。当前的图后门防御存在若干局限:1)依赖于模型相关细节,2)需要额外的模型微调,3)依赖于额外的可解释性工具,这些都在严格的隐私政策下不可行。为了解决这些局限问题,我们提出了 GraphProt,允许资源受限的企业所有者依赖第三方来避免图神经网络(GNN)基于图的分类器的后门攻击。我们的 GraphProt 是模型无关的,仅依赖于输入图。关键思想是利用子图信息进行预测,从而减轻由触发器引起的后门效应。GraphProt 包含两个组件:基于聚类的触发消除和稳健子图集成。具体而言,我们首先提出了基于特征-拓扑聚类的方法,以消除大多数异常子图(触发器)。此外,我们设计了基于特征-拓扑聚类的子图抽样策略,通过多数投票构建稳健分类器。实验结果在三个后门攻击和六个基准数据集上表明,GraphProt 显著降低了后门攻击成功率,同时保持了在常规图分类任务上的模型准确性。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.04916,
  title  = {Defense-as-a-Service: Black-box Shielding against Backdoored Graph Models},
  author = {Xiao Yang and Kai Zhou and Yuni Lai and Gaolei Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.04916},
  year   = {2025}
}

备注

We have to add a rigorous mathematical proof to the thesis proposal, and the process of the current proposal is not rigorous enough