TimeGuard:面向时间序列预测的通道级池训练后门防御
密码学与安全
2026-05-26 v2 人工智能
机器学习
摘要
时间序列预测(TSF)高度易受到后门攻击,但有效的防御方法鲜有探索,由于数据 entanglement 和任务表述转移带来的挑战。为填补这一空白,我们系统评估了十三种代表性后门防御方法,涵盖 TSF 生命周期并分析其失败模式。我们的结果揭示了两个根本问题:(1)数据 entanglement 导致通道级信号稀释,使样本过滤和 trigger-synthesis 防御无法在局部定位后门;(2)任务表述转移导致训练损失退化,使受毒化和干净窗口在训练阶段难以区分。基于这些发现,我们提出一种用于 TSF 的训练时后门防御,称为 TimeGuard。我们的方法以通道级池训练为核心范式,并通过 time-aware 标准化初始化高置信度池,以缓解信号稀释。此外,我们引入距离正则化损失选择,以在训练期间逐步扩大可靠池并缓解损失退化。广泛的实验在多个数据集、预测架构和 TSF 后门攻击上表明,TimeGuard 在鲁棒性方面显著提升,将 提升 相对于领先基准,同时在干净性能方面保持在 5% 以内。
引用
@article{arxiv.2605.22365,
title = {TimeGuard: Channel-wise Pool Training for Backdoor Defense in Time Series Forecasting},
author = {Quang Duc Nguyen and Siyuan Liang and Yiming Li and Fushuo Huo and Dacheng Tao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.22365},
year = {2026}
}
备注
44 pages, 30 figures. ICML 2026