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PoisHygiene:神经网络中投毒攻击的检测与缓解

密码学与安全 2020-06-23 v2 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

深度神经网络(DNN)的黑盒特性使得攻击者能够通过数据投毒来操纵 DNN 的行为。能够检测并缓解通常被归类为后门攻击和对抗投毒(AP)的投毒攻击,对于在许多应用领域中安全采用 DNN 至关重要。尽管近期工作在检测某些后门攻击方面展示了令人鼓舞的结果,但它们存在固有的局限性,可能显著限制其适用性。事实上,目前尚不存在检测 AP 攻击的技术,这代表着一个更困难的挑战,因为此类攻击没有共同且明确的规则,而后门攻击则有(即,将后门触发器嵌入投毒数据)。我们认为检测并缓解 AP 攻击的关键在于观察和利用受感染 DNN 模型内由投毒引发的本质属性。在本文中,我们提出 PoisHygiene,这是首个针对 AP 攻击的有效且鲁棒的检测与缓解框架。PoisHygiene 的根本动机来自欧内斯特·卢瑟福博士的故事(即 1908 年诺贝尔奖得主),通过随机电子采样来观察原子的结构。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.11110,
  title  = {PoisHygiene: Detecting and Mitigating Poisoning Attacks in Neural Networks},
  author = {Junfeng Guo and Ting Wang and Cong Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11110},
  year   = {2020}
}