Recently, test-time adaptation (TTA) has been proposed as a promising solution for addressing distribution shifts. It allows a base model to adapt to an unforeseen distribution during inference by leveraging the information from the batch of (unlabeled) test data. However, we uncover a novel security vulnerability of TTA based on the insight that predictions on benign samples can be impacted by malicious samples in the same batch. To exploit this vulnerability, we propose Distribution Invading Attack (DIA), which injects a small fraction of malicious data into the test batch. DIA causes models using TTA to misclassify benign and unperturbed test data, providing an entirely new capability for adversaries that is infeasible in canonical machine learning pipelines. Through comprehensive evaluations, we demonstrate the high effectiveness of our attack on multiple benchmarks across six TTA methods. In response, we investigate two countermeasures to robustify the existing insecure TTA implementations, following the principle of "security by design". Together, we hope our findings can make the community aware of the utility-security tradeoffs in deploying TTA and provide valuable insights for developing robust TTA approaches.


翻译:近期,测试时自适应(TTA)作为一种应对分布偏移的有效方案被提出。该方法通过利用测试批次中(未标注)数据的分布信息,使基础模型在推理阶段适应未知数据分布。然而,我们基于"同批次中恶意样本可能影响良性样本预测结果"这一洞见,揭示了TTA的新型安全漏洞。为利用该漏洞,我们提出分布入侵攻击(DIA),通过在测试批次中注入少量恶意数据,使得采用TTA的模型错误分类良性且未受扰动的测试数据——这为攻击者提供了传统机器学习流程中无法实现的全新攻击能力。通过全面评估,我们在六种TTA方法的多个基准测试中验证了攻击的高效性。作为回应,我们遵循"安全设计"原则,研究了两种加固现有不安全TTA实现的防御措施。我们期望这些发现能引起学界对部署TTA时效用-安全性权衡的重视,并为开发鲁棒的TTA方法提供重要启示。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
46+阅读 · 2020年10月31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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11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
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
1+阅读 · 2014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 · 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
1+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
Arxiv
1+阅读 · 2023年3月26日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月24日
VIP会员
最新内容
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
0+阅读 · 31分钟前
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:04
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
6+阅读 · 今天13:49
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
5+阅读 · 今天13:37
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
专知会员服务
5+阅读 · 今天13:11
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
7+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
5+阅读 · 5月29日
相关资讯
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
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
1+阅读 · 2014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 · 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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员