We introduce the problem of model-extraction attacks in cyber-physical systems in which an attacker attempts to estimate (or extract) the feedback controller of the system. Extracting (or estimating) the controller provides an unmatched edge to attackers since it allows them to predict the future control actions of the system and plan their attack accordingly. Hence, it is important to understand the ability of the attackers to perform such an attack. In this paper, we focus on the setting when a Deep Neural Network (DNN) controller is trained using Reinforcement Learning (RL) algorithms and is used to control a stochastic system. We play the role of the attacker that aims to estimate such an unknown DNN controller, and we propose a two-phase algorithm. In the first phase, also called the offline phase, the attacker uses side-channel information about the RL-reward function and the system dynamics to identify a set of candidate estimates of the unknown DNN. In the second phase, also called the online phase, the attacker observes the behavior of the unknown DNN and uses these observations to shortlist the set of final policy estimates. We provide theoretical analysis of the error between the unknown DNN and the estimated one. We also provide numerical results showing the effectiveness of the proposed algorithm.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28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
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
43+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
0+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
VIP会员
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
43+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
0+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