Machine Learning-as-a-Service, a pay-as-you-go business pattern, is widely accepted by third-party users and developers. However, the open inference APIs may be utilized by malicious customers to conduct model extraction attacks, i.e., attackers can replicate a cloud-based black-box model merely via querying malicious examples. Existing model extraction attacks mainly depend on the posterior knowledge (i.e., predictions of query samples) from Oracle. Thus, they either require high query overhead to simulate the decision boundary, or suffer from generalization errors and overfitting problems due to query budget limitations. To mitigate it, this work proposes an efficient model extraction attack based on prior knowledge for the first time. The insight is that prior knowledge of unlabeled proxy datasets is conducive to the search for the decision boundary (e.g., informative samples). Specifically, we leverage self-supervised learning including autoencoder and contrastive learning to pre-compile the prior knowledge of the proxy dataset into the feature extractor of the substitute model. Then we adopt entropy to measure and sample the most informative examples to query the target model. Our design leverages both prior and posterior knowledge to extract the model and thus eliminates generalizability errors and overfitting problems. We conduct extensive experiments on open APIs like Traffic Recognition, Flower Recognition, Moderation Recognition, and NSFW Recognition from real-world platforms, Azure and Clarifai. The experimental results demonstrate the effectiveness and efficiency of our attack. For example, our attack achieves 95.1% fidelity with merely 1.8K queries (cost 2.16$) on the NSFW Recognition API. Also, the adversarial examples generated with our substitute model have better transferability than others, which reveals that our scheme is more conducive to downstream attacks.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

通过学习、实践或探索所获得的认识、判断或技能。
【2023新书】使用Python进行统计和数据可视化,554页pdf
专知会员服务
126+阅读 · 2023年1月29日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10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
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月27日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
Arxiv
101+阅读 · 2020年3月4日
Arxiv
14+阅读 · 2019年11月26日
Arxiv
10+阅读 · 2017年7月4日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月27日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
Arxiv
101+阅读 · 2020年3月4日
Arxiv
14+阅读 · 2019年11月26日
Arxiv
10+阅读 · 2017年7月4日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员