As deep learning datasets grow larger and less curated, backdoor data poisoning attacks, which inject malicious poisoned data into the training dataset, have drawn increasing attention in both academia and industry. We identify an incompatibility property of the interaction of clean and poisoned data with the training algorithm, specifically that including poisoned data in the training dataset does not improve model accuracy on clean data and vice-versa. Leveraging this property, we develop an algorithm that iteratively refines subsets of the poisoned dataset to obtain subsets that concentrate around either clean or poisoned data. The result is a partition of the original dataset into disjoint subsets, for each of which we train a corresponding model. A voting algorithm over these models identifies the clean data within the larger poisoned dataset. We empirically evaluate our approach and technique for image classification tasks over the GTSRB and CIFAR-10 datasets. The experimental results show that prior dirty-label and clean-label backdoor attacks in the literature produce poisoned datasets that exhibit behavior consistent with the incompatibility property. The results also show that our defense reduces the attack success rate below 1% on 134 out of 165 scenarios in this setting, with only a 2% drop in clean accuracy on CIFAR-10 (and negligible impact on GTSRB).


翻译:随着深层学习数据集的扩大和缩小范围,将恶意有毒数据输入培训数据集的后门数据中毒袭击日益引起学术界和行业的注意。我们发现清洁和有毒数据与培训算法相互作用的不相容性,特别是将有毒数据纳入培训数据集并不能提高清洁数据和反向数据的模型准确性。利用这一属性,我们开发了一种对有毒数据集子集进行迭接精化的算法,以获取集中在清洁或有毒数据的子集。结果是将原始数据集分成不连接子集,供我们训练相应的模型。对这些模型的表决算法确定了在较大有毒数据集中的清洁数据。我们用经验评估了我们在GTSRB和CIFAR-10数据集中进行图像分类任务的方法和技术。实验结果显示,文献中先前的脏标签和清洁标签后门攻击产生了与不相容特性相符的中毒数据集。结果还显示,我们的防御把攻击成功率降低到134个攻击率以下,在165个TRA的假设中确定了清洁度,只有2 %。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
69+阅读 · 2022年7月11日
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
118+阅读 · 2022年4月21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
【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
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23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】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月4日
VIP会员
相关资讯
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23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】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员