The emergence of Graph Neural Networks (GNNs) in graph data analysis and their deployment on Machine Learning as a Service platforms have raised critical concerns about data misuse during model training. This situation is further exacerbated due to the lack of transparency in local training processes, potentially leading to the unauthorized accumulation of large volumes of graph data, thereby infringing on the intellectual property rights of data owners. Existing methodologies often address either data misuse detection or mitigation, and are primarily designed for local GNN models rather than cloud-based MLaaS platforms. These limitations call for an effective and comprehensive solution that detects and mitigates data misuse without requiring exact training data while respecting the proprietary nature of such data. This paper introduces a pioneering approach called GraphGuard, to tackle these challenges. We propose a training-data-free method that not only detects graph data misuse but also mitigates its impact via targeted unlearning, all without relying on the original training data. Our innovative misuse detection technique employs membership inference with radioactive data, enhancing the distinguishability between member and non-member data distributions. For mitigation, we utilize synthetic graphs that emulate the characteristics previously learned by the target model, enabling effective unlearning even in the absence of exact graph data. We conduct comprehensive experiments utilizing four real-world graph datasets to demonstrate the efficacy of GraphGuard in both detection and unlearning. We show that GraphGuard attains a near-perfect detection rate of approximately 100% across these datasets with various GNN models. In addition, it performs unlearning by eliminating the impact of the unlearned graph with a marginal decrease in accuracy (less than 5%).


翻译:图神经网络在图数据分析中的兴起及其在机器学习即服务平台上的部署,引发了关于模型训练过程中数据滥用的关键问题。由于本地训练过程缺乏透明度,这种情况进一步恶化,可能导致大量图数据被未经授权积累,从而侵犯数据所有者的知识产权。现有方法通常仅针对数据滥用检测或缓解,且主要面向本地GNN模型而非基于云的MLaaS平台。这些局限性亟需一种全面有效的解决方案,既能检测数据滥用,又能缓解其影响,同时无需依赖精确训练数据,并尊重此类数据的专有性质。本文提出了一项开创性方法GraphGuard以应对这些挑战。我们提出了一种无需训练数据的方法,该方法不仅能检测图数据滥用,还能通过定向遗忘缓解其影响,且全程无需原始训练数据。我们的创新检测技术采用放射性数据成员推理,增强了成员与非成员数据分布间的可区分性。在缓解方面,我们利用合成图模拟目标模型先前学习到的特征,从而在缺少精确图数据的情况下实现有效遗忘。通过使用四个真实图数据集开展综合实验,我们证明了GraphGuard在检测与遗忘两方面的有效性。结果表明,在不同数据集及多种GNN模型上,GraphGuard实现了接近100%的近乎完美检测率。此外,其遗忘操作可消除被遗忘图的影响,且准确率下降幅度极小(低于5%)。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
47+阅读 · 2015年12月31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
2+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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
0+阅读 · 26分钟前
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
0+阅读 · 29分钟前
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
0+阅读 · 36分钟前
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
0+阅读 · 44分钟前
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
0+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
5+阅读 · 6月9日
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
7+阅读 · 6月9日
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
5+阅读 · 6月9日
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
47+阅读 · 2015年12月31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
2+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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员