Bài 10: Học máy đối kháng (Adversarial Machine Learning)
1. Tổng quan
1.1 Học máy trong thực tế
Học máy (Machine Learning - ML) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quan trọng:
- Xe tự hành: nhận diện biển báo, phát hiện chướng ngại vật
- Y tế: chẩn đoán hình ảnh, dự đoán bệnh
- Thành phố thông minh: quản lý giao thông, giám sát an ninh
- Phân loại mã độc (Malware Classification): phân biệt phần mềm độc hại và lành tính
- Phát hiện lừa đảo (Fraud Detection): phát hiện giao dịch bất thường
- Nhận diện sinh trắc học (Biometrics Recognition): nhận diện khuôn mặt, vân tay
Chính vì mức độ phổ biến này, các hệ thống ML trở thành mục tiêu tấn công hấp dẫn.
1.2 Ví dụ trực quan về tấn công đối kháng
Ví dụ 1 – GoogLeNet (Goodfellow et al., ICLR 2015)
Một hình ảnh con gấu trúc được phân loại đúng với độ tin cậy 57.7%. Sau khi thêm nhiễu đối kháng cực nhỏ (không nhìn thấy bằng mắt thường), mô hình lại phân loại nhầm thành “gibbon” với độ tin cậy lên đến 99.3%.
Điều này cho thấy: một sự thay đổi rất nhỏ, có chủ đích trong dữ liệu đầu vào có thể khiến mô hình đưa ra kết quả sai hoàn toàn.
Ví dụ 2 – Tấn công trong thế giới thực (Evtimov et al., 2017)
Các nhiễu loạn đối kháng không chỉ tồn tại trong môi trường kỹ thuật số mà còn hiệu quả trong thế giới thực dưới nhiều điều kiện khác nhau:
- Góc độ và khoảng cách khác nhau
- Điều kiện ánh sáng thay đổi
- Sai số màu sắc khi in ấn và chụp lại bằng camera
- Thay đổi nền (background)
Ví dụ: biển báo “STOP” bị dán thêm nhãn in ấn đặc biệt có thể khiến hệ thống xe tự hành nhận diện nhầm thành biển báo “Yield” hoặc “Speed Limit”.
2. Học máy đối kháng (Adversarial Machine Learning – AML)
2.1 Định nghĩa
Học máy đối kháng (AML) là lĩnh vực nghiên cứu các lỗ hổng của các hệ thống học máy khi chúng được triển khai trong môi trường đối kháng – tức là môi trường có sự hiện diện của kẻ tấn công cố tình phá hoại hoặc đánh lừa mô hình.
Các nhà nghiên cứu đã công bố nhiều nghiên cứu tấn công vào:
- Phần mềm diệt virus (antivirus)
- Bộ lọc thư rác (spam filter)
- Hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS/IPS)
- Bộ phân loại ảnh
- Bộ phân tích tâm lý (sentiment analysis)
2.2 Nguồn gốc lỗ hổng trong ML
Các kỹ thuật ML thường được phát triển với các giả định lý tưởng:
- Dữ liệu training và testing lấy từ cùng một phân bố không đổi theo thời gian
- Các thuộc tính (features) độc lập với nhau và phân bố đều
- Thuật toán ML không được thiết kế để hoạt động trong môi trường đối kháng
Khi các giả định này bị phá vỡ, lỗ hổng xuất hiện. Nguyên nhân cốt lõi là imperfect learning (học không triệt để): mô hình không thể bao phủ toàn bộ không gian phân bố lý thuyết, tạo ra không gian đối kháng (adversarial space) – vùng dữ liệu nằm ngoài tập huấn luyện nhưng vẫn thuộc phân bố thực tế.
Không gian lý thuyết (Theoretical Distribution Space)
├── Tập Training Data
├── Tập Test Data
└── Adversarial Space <-- kẻ tấn công khai thác vùng này3. Phân loại tấn công trong AML
3.1 Phân loại theo ảnh hưởng (Impact)
Causative Attack (Poisoning – Đầu độc)
Kẻ tấn công can thiệp vào giai đoạn huấn luyện bằng cách:
- Hiểu cơ chế hoạt động của thuật toán học
- Thao tác trên thuộc tính hoặc nhãn của tập training
- Thay đổi ranh giới phân loại của mô hình
Ví dụ điển hình: Flipping-label attack (đổi nhãn dữ liệu), Backdoor attack.
Exploratory Attack (Evasion – Qua mặt)
Kẻ tấn công tương tác với hệ thống sau khi mô hình đã được huấn luyện, tìm kiếm và khai thác không gian đối kháng:
- Thao tác trên thuộc tính của dữ liệu test
- Ngăn cản hoạt động phát hiện thông thường
- Thay đổi kết quả phân loại
Ví dụ: Brute-force fuzzing không gian đầu vào để tìm mẫu bị phân loại sai.
3.2 Phân loại theo đặc trưng (Specificity)
Indiscriminate Attack (Non-targeted – Không có mục tiêu cụ thể)
- Mục đích: khiến mô hình đưa ra kết quả sai bất kỳ, không quan tâm kết quả cuối là gì
- Dễ thực hiện hơn vì không cần kiểm soát nhãn đầu ra
- Ví dụ: Khiến mẫu thuộc họ malware A bị phân loại thành bất kỳ họ nào khác
Targeted Attack (Tấn công có mục tiêu)
- Mục đích: khiến mô hình phân loại sai sang một nhãn cụ thể được chọn trước
- Khó thực hiện hơn vì phải kiểm soát đầu ra
- Ví dụ: Khiến mẫu malware A bị phân loại chắc chắn thành malware B
3.3 Phân loại theo vi phạm CIA Triad
- Confidentiality (Bảo mật): Tấn công nhằm trích xuất thông tin nhạy cảm từ mô hình (ví dụ: model inversion, membership inference)
- Integrity (Toàn vẹn): Mô hình hoạt động sai nhưng âm thầm, không bị phát hiện
- Phân loại sai source/target cụ thể (A → B)
- Phân loại sai có mục tiêu (A → bất kỳ lớp nào khác)
- Phân loại sai tổng quát
- Availability (Sẵn sàng): Giảm khả năng sử dụng hoặc hạ gục hoàn toàn hệ thống
3.4 Phân loại theo mức độ hiểu biết của kẻ tấn công
Kẻ tấn công biết đầy đủ thông tin về hệ thống ML:
- Phân bố dữ liệu training
- Kiến trúc mô hình
- Thuật toán tối ưu được dùng
- Trọng số (weights) và bias
Đây là dạng tấn công mạnh nhất về lý thuyết, thường dùng để nghiên cứu giới hạn dưới của tính an toàn.
Kẻ tấn công không biết gì về bên trong hệ thống. Có 2 dạng:
- Hard label: Chỉ nhận được nhãn dự đoán cuối cùng
- Confidence: Nhận được nhãn dự đoán kèm điểm tin cậy (confidence score)
Thực tế, hầu hết các hệ thống triển khai thương mại là black-box.
Kẻ tấn công biết một phần thông tin:
- Ví dụ: biết kiến trúc mô hình nhưng không biết dữ liệu training
- Hoặc ngược lại: biết dữ liệu nhưng không biết kiến trúc
4. Tấn công Black-box – Framework chung
4.1 Zero-Query Attack
Kẻ tấn công không cần truy vấn mô hình mục tiêu, sử dụng:
- Thêm nhiễu ngẫu nhiên (random noise)
- Tính chênh lệch trung bình (mean difference)
- Tấn công dựa trên chuyển nhượng (Transferability-based attacks)
- Ensemble targeted black-box attacks dựa trên transferability
4.2 Query-Based Attack
Kẻ tấn công gửi truy vấn đến mô hình và quan sát phản hồi:
- Ước tính gradient bằng sai phân hữu hạn (Finite Difference): xấp xỉ gradient bằng cách thay đổi nhỏ từng chiều
- Ước tính gradient với ít truy vấn hơn: các kỹ thuật giảm số lượng query
Kết quả: Hiệu quả tương đương tấn công White-box trong nhiều trường hợp.
5. Chuyển nhượng tấn công (Attack Transferability)
5.1 Khái niệm
Chuyển nhượng tấn công là hiện tượng: các mẫu đối kháng được thiết kế để đánh lừa mô hình A cũng có khả năng đánh lừa mô hình B, dù hai mô hình có thuật toán hoặc kiến trúc khác nhau.
Điều này rất nguy hiểm vì kẻ tấn công có thể:
- Xây dựng một mô hình “surrogate” (mô hình thay thế) dựa trên dữ liệu có nhãn tự thu thập
- Tạo mẫu đối kháng trên mô hình surrogate đó
- Dùng các mẫu đó để tấn công mô hình black-box mục tiêu
5.2 Generative Adversarial Network (GAN)
GAN là thuật toán ML không giám sát sử dụng 2 mạng neuron cạnh tranh nhau:
- Generator: Học cách tạo dữ liệu giả trông giống dữ liệu thật
- Discriminator: Học cách phân biệt dữ liệu thật và dữ liệu giả
- Hai mạng “đấu tay đôi” trong một trò chơi zero-sum: khi Discriminator giỏi hơn, Generator phải học giỏi hơn để vượt qua, và ngược lại.
6. Kỹ thuật tấn công chi tiết
6.1 Tấn công Đầu độc (Poisoning Attack)
Cơ chế
Kẻ tấn công chèn dữ liệu xấu vào tập huấn luyện để mô hình học những điều không mong muốn. Các phương thức:
- Thêm dòng dữ liệu: gửi email hoặc request được thiết kế đặc biệt vào hệ thống
- Thay đổi dòng dữ liệu: tấn công vào server lưu trữ dữ liệu training
- Xóa dữ liệu có chọn lọc: loại bỏ các mẫu quan trọng
Phân loại theo mục tiêu
Thêm rất nhiều dữ liệu nhiễu vào hệ thống, khiến bất kỳ ranh giới phân loại nào mô hình học được đều vô dụng.
Ví dụ điển hình: Label-flipping attack – đổi nhãn của các mẫu training (malware thành benign và ngược lại).
Backdoor là một dạng input ẩn mà người thiết kế mô hình không để ý, nhưng kẻ tấn công có thể lợi dụng để kích hoạt hành vi bất thường.
Ví dụ: Biển báo “STOP” được dán thêm sticker nhỏ → mô hình nhận diện thành “Speed Limit 45” hoặc “Yield”.
Backdoor chỉ kích hoạt khi có trigger (dấu hiệu kích hoạt) cụ thể, còn trong điều kiện bình thường mô hình hoạt động bình thường → khó phát hiện.
Đối phó với Poisoning Attack
Phát hiện bên ngoài – Data Sanitization & Anomaly Detection
- Ý tưởng: Dữ liệu bị đầu độc thường có đặc điểm bất thường so với phân bố chính
- Thách thức: Nếu kẻ tấn công có thể truy cập “bên trong” quy trình, việc phát hiện trở nên khó hơn
Phân tích ảnh hưởng của mẫu mới lên độ chính xác
- Ý tưởng: Chạy mẫu mới trong sandbox trước khi thêm vào tập huấn luyện; nếu độ chính xác trên tập test giảm đột ngột, mẫu đó có thể bị đầu độc
- Giới hạn: Không có quy tắc nào đảm bảo chặn hoàn toàn tấn công đầu độc
6.2 Tấn công Qua mặt (Evasion Attack)
Cơ chế
Kẻ tấn công khai thác không gian đối kháng để tìm mẫu x’ sao cho:
- x ban đầu: được phân loại là độc hại (malicious)
- x’: được phân loại là lành tính (benign)
- x và x’ trông gần giống nhau (về mặt ngữ nghĩa hoặc thị giác)
Ví dụ cụ thể – Spam Filter Evasion
Bước 1: Mô hình spam filter có trọng số:
cheap = +1.0
mortgage = +1.5Email: “Cheap mortgage now!!!” → Tổng điểm = 2.5 > 1.0 (ngưỡng) → SPAM
Bước 2: Kẻ tấn công thêm từ có trọng số âm:
Joy = -1.0
Oregon = -1.0Email sửa: “Cheap mortgage now!!! Joy Oregon” → Tổng điểm = 2.5 - 1.0 - 1.0 = 0.5 < 1.0 → OK (không phải spam)
Nội dung email thực chất vẫn là spam, nhưng đã qua mặt được bộ lọc bằng cách thêm các từ “vô hại”.
Đối phó với Evasion Attack
Quy trình:
- Bắt đầu với tập dữ liệu gốc
- Huấn luyện mô hình f ban đầu
- Tạo mẫu đối kháng x’ từ các mẫu độc hại bằng phương pháp evasion
- Thêm x’ vào tập training
- Huấn luyện lại mô hình
- Lặp lại cho đến khi:
- Không còn mẫu mới để thêm
- Đạt giới hạn số vòng lặp
- Mô hình ít thay đổi giữa các vòng lặp
Thêm các ràng buộc regularization vào quá trình huấn luyện để mô hình ít nhạy cảm hơn với các biến đổi nhỏ trong đầu vào.
Ý tưởng: Thay vì minimize loss thông thường, minimize worst-case loss trong một vùng lân cận của mỗi điểm dữ liệu.
7. Tổng kết
Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1. Học máy đối kháng (Adversarial Machine Learning – AML) nghiên cứu về điều gì?
- A. Các thuật toán học máy hiệu quả nhất
- B. Các lỗ hổng của học máy trong môi trường đối kháng
- C. Cách tăng tốc quá trình huấn luyện mô hình
- D. Phương pháp thu thập dữ liệu huấn luyện
Câu 2. Vấn đề chính trong AML mà kẻ xấu muốn đạt được là gì?
- A. Lấy cắp mô hình ML
- B. Phá hủy phần cứng chạy ML
- C. Không bị phát hiện và có thể thay đổi hành vi để tránh bị phát hiện
- D. Làm chậm quá trình huấn luyện
Câu 3. Nguyên nhân cốt lõi tạo ra không gian đối kháng (adversarial space) trong ML là gì?
- A. Phần cứng không đủ mạnh để huấn luyện
- B. Dữ liệu training quá nhiều
- C. Imperfect learning – học không triệt để
- D. Thuật toán tối ưu quá phức tạp
Câu 4. Causative Attack (Poisoning Attack) nhắm vào giai đoạn nào của vòng đời ML?
- A. Giai đoạn inference (kiểm thử)
- B. Giai đoạn triển khai (deployment)
- C. Giai đoạn huấn luyện (training)
- D. Giai đoạn thu thập dữ liệu
Câu 5. Exploratory Attack (Evasion Attack) nhắm vào giai đoạn nào?
- A. Giai đoạn huấn luyện
- B. Giai đoạn inference/test sau khi mô hình đã được huấn luyện
- C. Giai đoạn thiết kế kiến trúc mô hình
- D. Giai đoạn lưu trữ dữ liệu
Câu 6. Indiscriminate Attack khác Targeted Attack ở điểm gì?
- A. Indiscriminate không cần truy cập dữ liệu training
- B. Indiscriminate không quan tâm nhãn đầu ra sai là gì, Targeted muốn đầu ra sai thành một nhãn cụ thể
- C. Targeted dễ thực hiện hơn
- D. Indiscriminate chỉ tấn công được black-box model
Câu 7. Tấn công nào trong CIA Triad khiến mô hình ML phân loại sai một cách âm thầm?
- A. Confidentiality
- B. Availability
- C. Integrity
- D. Authentication
Câu 8. Tấn công nào nhắm vào Availability của hệ thống ML?
- A. Tấn công nhằm lấy thông tin từ mô hình
- B. Tấn công nhằm hạ gục hoàn toàn hệ thống ML
- C. Tấn công nhằm phân loại sai một mẫu cụ thể
- D. Tấn công nhằm thay đổi kiến trúc mô hình
Câu 9. Trong White-Box Attack, kẻ tấn công biết được những thông tin nào?
- A. Chỉ biết nhãn đầu ra của mô hình
- B. Biết phân bố dữ liệu, kiến trúc, thuật toán tối ưu, weights và bias
- C. Chỉ biết loại thuật toán được dùng
- D. Không biết gì về hệ thống
Câu 10. Sự khác nhau giữa “hard label” và “confidence” trong Black-Box Attack là gì?
- A. Hard label nhanh hơn, confidence chậm hơn
- B. Hard label chỉ nhận được nhãn dự đoán, confidence nhận được nhãn kèm điểm tin cậy
- C. Hard label dùng cho white-box, confidence dùng cho black-box
- D. Không có sự khác nhau
Câu 11. Attack Transferability có nghĩa là gì?
- A. Kẻ tấn công chuyển dữ liệu từ mô hình này sang mô hình khác
- B. Mẫu đối kháng tạo ra để đánh lừa mô hình A cũng có thể đánh lừa mô hình B dù kiến trúc khác nhau
- C. Kỹ thuật tấn công được chia sẻ giữa các nhóm hacker
- D. Mô hình ML được chuyển từ môi trường training sang production
Câu 12. Zero-Query Attack là trường hợp đặc biệt của loại tấn công nào?
- A. White-Box Attack
- B. Grey-Box Attack
- C. Query-Based Attack khi số lượng truy vấn = 0
- D. Poisoning Attack
Câu 13. GAN (Generative Adversarial Network) sử dụng cơ chế gì?
- A. Một mạng neuron duy nhất học từ dữ liệu có nhãn
- B. Hai mạng neuron cạnh tranh nhau trong trò chơi zero-sum
- C. Nhiều mạng neuron hợp tác cùng nhau
- D. Một mạng neuron học từ dữ liệu không có nhãn bằng clustering
Câu 14. Trong GAN, vai trò của Generator là gì?
- A. Phân biệt dữ liệu thật và dữ liệu giả
- B. Tạo ra dữ liệu giả từ nhiễu ngẫu nhiên để đánh lừa Discriminator
- C. Kiểm tra độ chính xác của mô hình
- D. Lưu trữ dữ liệu training
Câu 15. GAN được ứng dụng độc hại như thế nào trong bối cảnh bảo mật?
- A. Tấn công từ chối dịch vụ (DDoS)
- B. Tạo tên miền C&C giả để qua mặt hệ thống phát hiện tấn công dựa trên ML
- C. Đánh cắp mật khẩu
- D. Tấn công SQL injection
Câu 16. Label-flipping attack là ví dụ của loại tấn công nào?
- A. Evasion attack nhắm vào Integrity
- B. Poisoning attack nhắm vào Availability
- C. White-box attack
- D. Query-based attack
Câu 17. Backdoor attack hoạt động theo cơ chế nào?
- A. Tấn công trực tiếp vào server lưu trữ mô hình
- B. Chèn trigger ẩn vào dữ liệu training khiến mô hình hành xử bình thường trong đa số trường hợp nhưng sai khi gặp trigger
- C. Thêm nhiễu vào dữ liệu test
- D. Thay đổi hyperparameter của mô hình
Câu 18. Phương pháp Data Sanitization trong phòng thủ Poisoning Attack hoạt động dựa trên ý tưởng gì?
- A. Mã hóa toàn bộ dữ liệu training
- B. Dữ liệu bị đầu độc thường có đặc điểm bất thường so với phân bố chính
- C. Kiểm tra tất cả dữ liệu bằng tay
- D. Giới hạn số lượng dữ liệu training
Câu 19. Phương pháp Sandbox testing trong phòng thủ Poisoning Attack là gì?
- A. Cô lập mô hình ML khỏi internet
- B. Chạy mẫu mới trong môi trường cô lập để kiểm tra xem nó có làm giảm độ chính xác của mô hình không trước khi thêm vào training
- C. Backup dữ liệu training thường xuyên
- D. Mã hóa dữ liệu training
Câu 20. Trong ví dụ Evasion Attack vào spam filter, kẻ tấn công đã làm gì?
- A. Xóa bỏ các từ spam khỏi email
- B. Thêm các từ có trọng số âm vào email để hạ điểm tổng xuống dưới ngưỡng phát hiện
- C. Mã hóa nội dung email
- D. Gửi email với tần suất thấp hơn
Câu 21. Adversarial Training (tái huấn luyện đối kháng) phòng thủ Evasion Attack bằng cách nào?
- A. Tăng kích thước mô hình
- B. Liên tục tạo mẫu đối kháng và thêm vào tập training để mô hình học cách xử lý chúng
- C. Giảm learning rate
- D. Thêm nhiều lớp mạng neuron hơn
Câu 22. Tại sao hầu hết các giải pháp ML hoạt động dạng black-box khiến AML trở nên khó?
- A. Vì black-box chạy nhanh hơn
- B. Vì không thể tiếp cận thông tin nội bộ để phân tích và thiết kế phòng thủ hiệu quả
- C. Vì black-box cần nhiều dữ liệu hơn
- D. Vì black-box không thể bị tấn công
Câu 23. Giả định nào của các kỹ thuật ML truyền thống thường bị phá vỡ trong môi trường đối kháng?
- A. Dữ liệu phải được mã hóa
- B. Tập training và testing lấy từ phân bố không đổi theo thời gian, các thuộc tính độc lập nhau
- C. Mô hình phải có ít nhất 3 lớp ẩn
- D. Dữ liệu phải được chuẩn hóa
Câu 24. Điều gì xảy ra với biển báo “STOP” trong ví dụ về tấn công thế giới thực?
- A. Bị xóa khỏi bản đồ
- B. Bị dán thêm nhãn đặc biệt khiến hệ thống nhận diện nhầm thành “Yield” hoặc “Speed Limit”
- C. Bị thay thế bằng biển giả
- D. Bị chiếu ánh sáng bất thường
Câu 25. Query-Based Attack sử dụng kỹ thuật gì để ước tính gradient?
- A. Backpropagation trực tiếp
- B. Ước tính gradient bằng sai phân hữu hạn (Finite Difference)
- C. Tính toán gradient theo công thức giải tích
- D. Lấy mẫu ngẫu nhiên
Câu 26. Phân bố của mẫu đối kháng nằm ở đâu so với tập training?
- A. Hoàn toàn nằm trong tập training
- B. Nằm trong vùng “adversarial space” – ngoài tập training nhưng vẫn thuộc phân bố thực tế
- C. Nằm hoàn toàn ngoài phân bố thực tế
- D. Trùng với tập test
Câu 27. Kết quả của Query-Based Attack so với White-Box Attack như thế nào?
- A. Kém hơn rất nhiều
- B. Tương đương trong nhiều trường hợp
- C. Tốt hơn vì không cần thông tin nội bộ
- D. Không thể so sánh
Câu 28. Tấn công Poisoning có thể thực hiện bằng cách nào sau đây?
- A. Chỉ thêm dữ liệu mới
- B. Thêm, thay đổi, hoặc xóa có chọn lọc các mẫu training
- C. Chỉ thay đổi nhãn của dữ liệu
- D. Chỉ xóa dữ liệu
Câu 29. Tại sao Backdoor attack khó phát hiện hơn Label-flipping attack?
- A. Backdoor không thay đổi dữ liệu training
- B. Mô hình có backdoor hoạt động bình thường trong đa số trường hợp, chỉ sai khi gặp trigger cụ thể
- C. Backdoor chỉ ảnh hưởng đến một lớp dữ liệu
- D. Backdoor không cần truy cập dữ liệu training
Câu 30. Trong bối cảnh AML, “surrogate model” được sử dụng để làm gì?
- A. Thay thế mô hình gốc khi bị tấn công
- B. Tạo mô hình nội bộ tương tự mô hình black-box mục tiêu để tạo mẫu đối kháng transferable
- C. Kiểm tra độ chính xác của mô hình chính
- D. Lưu trữ backup của mô hình
Câu 31. Robust Learning bằng Regularization phòng thủ Evasion Attack theo nguyên lý nào?
- A. Tăng kích thước tập training
- B. Ràng buộc quá trình training để mô hình ít nhạy cảm với biến đổi nhỏ trong đầu vào
- C. Giảm độ phức tạp của mô hình
- D. Tăng ngưỡng phân loại
Câu 32. Nhận định nào đúng về việc phòng thủ tấn công đầu độc?
- A. Có thể chặn hoàn toàn bằng mã hóa dữ liệu
- B. Không có giải pháp nào đảm bảo chặn hoàn toàn
- C. Adversarial training đủ để phòng thủ
- D. Chỉ cần kiểm tra dữ liệu thủ công là đủ
Câu 33. Poisoning attack và Evasion attack khác nhau về thời điểm tấn công như thế nào?
- A. Cả hai đều tấn công trong quá trình huấn luyện
- B. Poisoning tấn công giai đoạn training, Evasion tấn công giai đoạn inference
- C. Cả hai đều tấn công trong quá trình inference
- D. Poisoning tấn công sau khi deploy, Evasion tấn công trước khi deploy
Câu 34. Ensemble Targeted Black-box Attack dựa trên nguyên lý gì?
- A. Tấn công nhiều mô hình cùng lúc
- B. Sử dụng nhiều mô hình white-box để tạo mẫu đối kháng có tính transferable cao hơn đến mô hình black-box mục tiêu
- C. Kết hợp nhiều kỹ thuật tấn công khác nhau
- D. Sử dụng nhiều attacker cùng lúc
Câu 35. Tấn công vào tính Confidentiality của hệ thống ML nhằm mục đích gì?
- A. Làm hỏng mô hình
- B. Lấy được thông tin nhạy cảm từ hệ thống ML (ví dụ: dữ liệu training, tham số mô hình)
- C. Phân loại sai dữ liệu
- D. Làm chậm quá trình inference
Câu 36. Điều kiện tiên quyết nào được nhấn mạnh cho các giải pháp bảo mật dựa trên ML?
- A. Dữ liệu training phải lớn
- B. Bản thân ML phải an toàn và mạnh mẽ
- C. Phải sử dụng deep learning
- D. Phải có GPU mạnh
Câu 37. Nhận định nào ĐÚNG về tấn công Poisoning và Evasion trong bức tranh tổng quan AML?
- A. Chúng chứng minh ML hoàn toàn thất bại và không nên dùng trong bảo mật
- B. Chúng chỉ ra các kỳ vọng không đúng về ML và thúc đẩy thiết kế hệ thống tốt hơn
- C. Chúng chỉ ảnh hưởng đến các mô hình cũ
- D. Chúng không thể được phòng thủ
Câu 38. Kỹ thuật tấn công nào được GAN hỗ trợ trong bối cảnh C&C domain generation?
- A. Poisoning attack
- B. Physical adversarial attack
- C. Tạo tên miền C&C giả mạo để qua mặt ML-based detection
- D. Label-flipping attack
Câu 39. Trong ví dụ GoogLeNet, mức độ tin cậy thay đổi như thế nào sau khi thêm nhiễu đối kháng?
- A. Từ 57.7% (đúng) xuống 10% (sai)
- B. Từ 57.7% (đúng) lên 99.3% (sai – nhận nhầm thành gibbon)
- C. Từ 99.3% (đúng) xuống 57.7% (sai)
- D. Không thay đổi đáng kể
Câu 40. Grey-Box Attack có đặc điểm gì so với White-Box và Black-Box?
- A. Chỉ tấn công được mô hình đơn giản
- B. Kẻ tấn công biết một phần thông tin (ví dụ: biết kiến trúc nhưng không biết dữ liệu training hoặc ngược lại)
- C. Kẻ tấn công biết toàn bộ nhưng không dùng hết
- D. Grey-Box Attack không tồn tại trong thực tế
Câu 41. Khi nào quá trình Adversarial Training dừng lại?
- A. Khi mô hình đạt 100% độ chính xác
- B. Khi không còn mẫu mới để thêm, hoặc đạt giới hạn vòng lặp, hoặc mô hình ít thay đổi giữa các vòng lặp liên tiếp
- C. Sau một số lần cố định
- D. Khi tập training đạt kích thước nhất định
Câu 42. Tại sao các perturbation (nhiễu) đối kháng nguy hiểm trong thế giới thực?
- A. Chúng rất dễ nhìn thấy bằng mắt thường
- B. Chúng tồn tại và hiệu quả dưới nhiều điều kiện vật lý khác nhau (góc độ, khoảng cách, ánh sáng)
- C. Chúng chỉ hoạt động trong môi trường kỹ thuật số
- D. Chúng cần thiết bị đặc biệt để tạo ra
Câu 43. Thách thức chính của Data Sanitization khi phòng thủ Poisoning Attack là gì?
- A. Chi phí tính toán quá cao
- B. Nếu attacker kiểm soát được “bên trong” quy trình sanitization, việc phát hiện trở nên vô hiệu
- C. Không thể áp dụng cho dữ liệu lớn
- D. Cần nhiều chuyên gia để thực hiện
Câu 44. Tại sao Targeted Attack khó thực hiện hơn Indiscriminate Attack?
- A. Targeted Attack cần nhiều tài nguyên tính toán hơn
- B. Targeted Attack phải kiểm soát đầu ra sai thành một nhãn cụ thể, trong khi Indiscriminate chỉ cần gây ra bất kỳ lỗi nào
- C. Targeted Attack chỉ áp dụng được với white-box model
- D. Targeted Attack cần nhiều dữ liệu training hơn
Câu 45. Ứng dụng ML nào sau đây KHÔNG được đề cập trong bài giảng như lĩnh vực dễ bị tấn công đối kháng?
- A. Phân loại mã độc
- B. Phát hiện lừa đảo
- C. Quản lý cơ sở dữ liệu
- D. Nhận diện sinh trắc học
Câu 46. Imperfect learning dẫn đến hệ quả gì trong bối cảnh AML?
- A. Mô hình cần nhiều RAM hơn
- B. Xuất hiện adversarial space – vùng mà mô hình dễ bị đánh lừa
- C. Quá trình training chậm hơn
- D. Mô hình overfitting
Câu 47. Theo bài giảng, lỗ hổng trong hệ thống ML có thể do những nguyên nhân nào?
- A. Chỉ do lỗi khi thiết kế hệ thống
- B. Chỉ do giới hạn của thuật toán
- C. Lỗi thiết kế, giới hạn thuật toán, hoặc kết hợp cả hai
- D. Chỉ do thiếu dữ liệu
Câu 48. Mục tiêu của Evasion Attack khác với Poisoning Attack như thế nào về phương diện đối tượng tấn công?
- A. Evasion tấn công dữ liệu training, Poisoning tấn công dữ liệu test
- B. Evasion thao tác trên dữ liệu test/đầu vào, Poisoning thao tác trên dữ liệu training
- C. Cả hai đều tấn công dữ liệu test
- D. Không có sự khác biệt
Câu 49. Theo tài liệu tham khảo chính (Chio & Freeman, 2018), AML được đề cập ở chương nào?
- A. Chương 1
- B. Chương 5
- C. Chương 8
- D. Chương 12
Câu 50. Hiểu biết về các lỗ hổng AML có ý nghĩa thực tiễn gì theo bài giảng?
- A. Giúp chứng minh ML không nên dùng trong bảo mật
- B. Thúc đẩy thiết kế hệ thống tốt hơn và giảm các giả định sai lầm về khả năng của ML
- C. Giúp phát triển ML nhanh hơn
- D. Chứng minh cần phải thay thế ML bằng các phương pháp truyền thống