SleeperNets: Universal Backdoor Poisoning Attacks Against Reinforcement Learning Agents

Auteurs : Ethan Rathbun, Christopher Amato, Alina Oprea

23 pages, 14 figures, NeurIPS
Licence : CC BY 4.0

Résumé : Reinforcement learning (RL) is an actively growing field that is seeing increased usage in real-world, safety-critical applications -- making it paramount to ensure the robustness of RL algorithms against adversarial attacks. In this work we explore a particularly stealthy form of training-time attacks against RL -- backdoor poisoning. Here the adversary intercepts the training of an RL agent with the goal of reliably inducing a particular action when the agent observes a pre-determined trigger at inference time. We uncover theoretical limitations of prior work by proving their inability to generalize across domains and MDPs. Motivated by this, we formulate a novel poisoning attack framework which interlinks the adversary's objectives with those of finding an optimal policy -- guaranteeing attack success in the limit. Using insights from our theoretical analysis we develop ``SleeperNets'' as a universal backdoor attack which exploits a newly proposed threat model and leverages dynamic reward poisoning techniques. We evaluate our attack in 6 environments spanning multiple domains and demonstrate significant improvements in attack success over existing methods, while preserving benign episodic return.

Soumis à arXiv le 30 Mai. 2024

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Beta

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme compare le titre et le résumé de cet article à tous les articles de la même catégorie arXiv que nous avons résumés, et trouve les plus proches. Vous pouvez le relancer de temps en temps : les résultats s'améliorent à mesure que notre base grandit.