The backdoor attack poses a new security threat to deep neural networks. Existing backdoor often relies on visible universal trigger to make the backdoored model malfunction, which are not only usually visually suspicious to human but also catchable by mainstream countermeasures. We propose an imperceptible sample-specific backdoor that the trigger varies from sample to sample and invisible. Our trigger generation is automated through a desnoising autoencoder that is fed with delicate but pervasive features (i.e., edge patterns per images). We extensively experiment our backdoor attack on ImageNet and MS-Celeb-1M, which demonstrates stable and nearly 100% (i.e., 99.8%) attack success rate with negligible impact on the clean data accuracy of the infected model. The denoising autoeconder based trigger generator is reusable or transferable across tasks (e.g., from ImageNet to MS-Celeb-1M), whilst the trigger has high exclusiveness (i.e., a trigger generated for one sample is not applicable to another sample). Besides, our proposed backdoored model has achieved high evasiveness against mainstream backdoor defenses such as Neural Cleanse, STRIP, SentiNet and Fine-Pruning.


翻译:后门攻击对深度神经网络构成了新的安全威胁。现有后门攻击通常依赖可见的通用触发模式来使被植入后门的模型失效,但这些触发不仅在视觉上容易引起注意,还可能被主流防御措施检测到。我们提出了一种不可察觉的样本特定后门,其触发模式随样本变化且不可见。通过将精细但普遍存在的特征(即每张图像的边缘模式)输入去噪自编码器,可自动生成触发模式。我们在ImageNet和MS-Celeb-1M数据集上进行了广泛实验,结果表明该方法能实现稳定且接近100%(即99.8%)的攻击成功率,同时对被感染模型的干净数据准确率影响微乎其微。基于去噪自编码器的触发生成器可跨任务重用或迁移(例如从ImageNet迁移至MS-Celeb-1M),且触发模式具有高度排他性(即为一个样本生成的触发不适用于另一个样本)。此外,我们提出的后门模型能有效规避主流后门防御方法(如Neural Cleanse、STRIP、SentiNet和Fine-Pruning)。

0
下载
关闭预览

相关内容

去噪自编码器是自动编码器的随机版本,可降低学习功能的风险。去噪自编码器(denoising autoencoder,DAE)是一类接受损坏数据作为输入,并训练来预测原始未被损坏数据作为输入的自编码器。
专知会员服务
46+阅读 · 2020年10月31日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+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
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12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 · 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
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 · 2009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 · 2023年3月31日
Arxiv
15+阅读 · 2020年10月26日
Arxiv
126+阅读 · 2020年9月6日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关论文
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 · 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
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 · 2009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