論文の概要: Rethinking Graph Backdoor Attacks: A Distribution-Preserving Perspective
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.10757v3
- Date: Fri, 12 Jul 2024 02:21:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-16 04:37:57.324835
- Title: Rethinking Graph Backdoor Attacks: A Distribution-Preserving Perspective
- Title（参考訳）: グラフバックドア攻撃を再考する: 分散保存の観点から
- Authors: Zhiwei Zhang, Minhua Lin, Enyan Dai, Suhang Wang,
- Abstract要約: グラフニューラルネットワーク(GNN)は、様々なタスクにおいて顕著なパフォーマンスを示している。
バックドア攻撃は、トレーニンググラフ内のノードのセットにバックドアトリガとターゲットクラスラベルをアタッチすることで、グラフを汚染する。
本稿では,IDトリガによる無意味なグラフバックドア攻撃の新たな問題について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.35835060102069
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Graph Neural Networks (GNNs) have shown remarkable performance in various tasks. However, recent works reveal that GNNs are vulnerable to backdoor attacks. Generally, backdoor attack poisons the graph by attaching backdoor triggers and the target class label to a set of nodes in the training graph. A GNN trained on the poisoned graph will then be misled to predict test nodes attached with trigger to the target class. Despite their effectiveness, our empirical analysis shows that triggers generated by existing methods tend to be out-of-distribution (OOD), which significantly differ from the clean data. Hence, these injected triggers can be easily detected and pruned with widely used outlier detection methods in real-world applications. Therefore, in this paper, we study a novel problem of unnoticeable graph backdoor attacks with in-distribution (ID) triggers. To generate ID triggers, we introduce an OOD detector in conjunction with an adversarial learning strategy to generate the attributes of the triggers within distribution. To ensure a high attack success rate with ID triggers, we introduce novel modules designed to enhance trigger memorization by the victim model trained on poisoned graph. Extensive experiments on real-world datasets demonstrate the effectiveness of the proposed method in generating in distribution triggers that can by-pass various defense strategies while maintaining a high attack success rate.
- Abstract（参考訳）: グラフニューラルネットワーク(GNN)は、様々なタスクにおいて顕著なパフォーマンスを示している。
しかし、最近の研究によると、GNNはバックドア攻撃に弱い。
一般的に、バックドア攻撃は、トレーニンググラフ内の一連のノードにバックドアトリガとターゲットクラスラベルをアタッチすることで、グラフを毒する。
有毒グラフでトレーニングされたGNNは、ターゲットクラスにトリガが付いたテストノードを予測するために誤解される。
その効果にもかかわらず、我々の経験的分析は、既存の方法によって生成されるトリガーは、クリーンデータと大きく異なる分布外(OOD)である傾向があることを示している。
したがって、これらのインジェクショントリガーは、現実世界のアプリケーションで広く使われている外れ値検出法で容易に検出および切断することができる。
そこで本稿では,IDトリガによる無意味なグラフバックドア攻撃の新たな問題について検討する。
我々は,IDトリガを生成するために,OOD検出器を逆学習戦略と組み合わせて導入し,分散中のトリガの属性を生成する。
IDトリガによる高い攻撃成功率を確保するため,有毒グラフで訓練した被害者モデルによるトリガ記憶の促進を目的とした新しいモジュールを提案する。
実世界のデータセットに対する大規模な実験は、高い攻撃成功率を維持しながら、様々な防衛戦略をバイパスできる分散トリガの生成において、提案手法の有効性を実証している。
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