Recent attacks on Machine Learning (ML) models such as evasion attacks with adversarial examples and models stealing through extraction attacks pose several security and privacy threats. Prior work proposes to use adversarial training to secure models from adversarial examples that can evade the classification of a model and deteriorate its performance. However, this protection technique affects the model's decision boundary and its prediction probabilities, hence it might raise model privacy risks. In fact, a malicious user using only a query access to the prediction output of a model can extract it and obtain a high-accuracy and high-fidelity surrogate model. To have a greater extraction, these attacks leverage the prediction probabilities of the victim model. Indeed, all previous work on extraction attacks do not take into consideration the changes in the training process for security purposes. In this paper, we propose a framework to assess extraction attacks on adversarially trained models with vision datasets. To the best of our knowledge, our work is the first to perform such evaluation. Through an extensive empirical study, we demonstrate that adversarially trained models are more vulnerable to extraction attacks than models obtained under natural training circumstances. They can achieve up to $\times1.2$ higher accuracy and agreement with a fraction lower than $\times0.75$ of the queries. We additionally find that the adversarial robustness capability is transferable through extraction attacks, i.e., extracted Deep Neural Networks (DNNs) from robust models show an enhanced accuracy to adversarial examples compared to extracted DNNs from naturally trained (i.e. standard) models.


翻译:最近对机器学习(ML)模型的攻击,如利用对抗性实例和通过抽取攻击的偷盗模型的逃袭袭击,构成了若干安全和隐私威胁。先前的工作提议使用对抗性培训,确保模型能从可能逃避模型分类并降低其性能的对抗性实例中获得保障模式。然而,这种保护技术影响模型的决定界限及其预测概率,因此可能会增加模型隐私风险。事实上,只使用对模型预测输出的查询访问的恶意用户可以提取模型,并获得高度准确性和高度忠诚的代金模型。要获得更多的提取,这些攻击利用了受害者模型的预测概率。事实上,以前关于抽取攻击的所有工作都没有考虑到为安全目的培训过程的变化。在本文件中,我们提出了一个框架,用以评估对有视觉数据集的敌对性训练模型的抽取攻击。根据我们的知识,我们的工作是首先进行这种评价。通过广泛的实证研究,我们证明经过对抗性训练的模型比在自然培训环境下获得的模型更容易提取攻击。它们能够达到一个比美元-美元-美元-美元-美元-期间的可转让性检索能力,从一个比美元-美元-美元-美元-美元-时间查询更精确的精确度的提取能力,我们的工作是第一个进行更精确的计算。一个比一个比一个比一个更精确的精确的提取性模型,我们更精确的计算。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月16日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
10+阅读 · 2017年7月4日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员