Deep Neural Networks (DNNs) have gained considerable traction in recent years due to the unparalleled results they gathered. However, the cost behind training such sophisticated models is resource intensive, resulting in many to consider DNNs to be intellectual property (IP) to model owners. In this era of cloud computing, high-performance DNNs are often deployed all over the internet so that people can access them publicly. As such, DNN watermarking schemes, especially backdoor-based watermarks, have been actively developed in recent years to preserve proprietary rights. Nonetheless, there lies much uncertainty on the robustness of existing backdoor watermark schemes, towards both adversarial attacks and unintended means such as fine-tuning neural network models. One reason for this is that no complete guarantee of robustness can be assured in the context of backdoor-based watermark. In this paper, we extensively evaluate the persistence of recent backdoor-based watermarks within neural networks in the scenario of fine-tuning, we propose/develop a novel data-driven idea to restore watermark after fine-tuning without exposing the trigger set. Our empirical results show that by solely introducing training data after fine-tuning, the watermark can be restored if model parameters do not shift dramatically during fine-tuning. Depending on the types of trigger samples used, trigger accuracy can be reinstated to up to 100%. Our study further explores how the restoration process works using loss landscape visualization, as well as the idea of introducing training data in fine-tuning stage to alleviate watermark vanishing.


翻译:深度神经网络(DNNs)近年来因其取得的无与伦比的成果而获得了广泛关注。然而,训练此类复杂模型的成本是资源密集型的,导致许多人将DNNs视为模型所有者的知识产权(IP)。在云计算时代,高性能DNNs通常被部署在互联网各处,以便公众公开访问。因此,近年来,为保护专有权利,DNN水印方案,特别是基于后门的水印,得到了积极发展。然而,现有后门水印方案对于对抗性攻击以及微调神经网络模型等非故意手段的鲁棒性仍存在很大不确定性。原因之一在于,在基于后门的水印背景下,无法完全保证其鲁棒性。本文在微调场景下,广泛评估了近期基于后门的水印在神经网络中的持久性,并提出/开发了一种新颖的数据驱动方法,以在不暴露触发集的情况下恢复微调后的水印。我们的实证结果表明,仅通过在微调后引入训练数据,若模型参数在微调过程中未发生剧烈偏移,水印即可恢复。根据所使用的触发样本类型,触发准确率最高可恢复至100%。本研究进一步通过损失景观可视化探讨了恢复过程的工作原理,并提出了在微调阶段引入训练数据以缓解水印消失的思路。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
22+阅读 · 2021年12月2日
Arxiv
11+阅读 · 2019年6月19日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员