Web-scraped datasets are vulnerable to data poisoning, which can be used for backdooring deep image classifiers during training. Since training on large datasets is expensive, a model is trained once and re-used many times. Unlike adversarial examples, backdoor attacks often target specific classes rather than any class learned by the model. One might expect that targeting many classes through a naive composition of attacks vastly increases the number of poison samples. We show this is not necessarily true and more efficient, universal data poisoning attacks exist that allow controlling misclassifications from any source class into any target class with a small increase in poison samples. Our idea is to generate triggers with salient characteristics that the model can learn. The triggers we craft exploit a phenomenon we call inter-class poison transferability, where learning a trigger from one class makes the model more vulnerable to learning triggers for other classes. We demonstrate the effectiveness and robustness of our universal backdoor attacks by controlling models with up to 6,000 classes while poisoning only 0.15% of the training dataset. Our source code is available at https://github.com/Ben-Schneider-code/Universal-Backdoor-Attacks.


翻译:网络爬取的数据集易受数据投毒攻击,此类攻击可在训练阶段用于向深度图像分类器植入后门。由于大规模数据集训练成本高昂,模型通常仅训练一次便多次复用。与对抗样本不同,后门攻击往往针对特定类别而非模型学习的任意类别。人们可能认为通过朴素组合攻击来 Targeting 多个类别会大幅增加投毒样本数量。我们证明这种看法未必成立,存在更高效的通用数据投毒攻击——仅需少量增加投毒样本即可实现对从任意源类别到任意目标类别的分类错误控制。我们的核心思想是生成具备显著特征的可学习触发器。所构造的触发器利用了被称为类别间投毒迁移性的现象:从某个类别学习触发器会使模型更容易学习其他类别的触发器。我们通过控制包含多达6000个类别的模型(仅投毒训练数据集的0.15%)验证了通用后门攻击的有效性与鲁棒性。源代码已开源至 https://github.com/Ben-Schneider-code/Universal-Backdoor-Attacks。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6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
【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
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+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
0+阅读 · 2024年3月2日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月1日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月29日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月29日
Arxiv
14+阅读 · 2022年5月6日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Efficiently Embedding Dynamic Knowledge Graphs
Arxiv
14+阅读 · 2019年10月15日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
VIP会员
最新内容
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
10+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
2+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
6+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
8+阅读 · 6月9日
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
6+阅读 · 6月9日
相关VIP内容
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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月2日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月1日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月29日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月29日
Arxiv
14+阅读 · 2022年5月6日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Efficiently Embedding Dynamic Knowledge Graphs
Arxiv
14+阅读 · 2019年10月15日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15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
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+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