적대적 머신러닝 (머신러닝 알고리즘으로 하는 시스템 보안 공격과 방어)

적대적 머신러닝 (머신러닝 알고리즘으로 하는 시스템 보안 공격과 방어)

$41.50
Description
이메일 스팸과 네트워크 보안에 관한 사례 연구를 포함해 시스템의 보안을 분석하고 적대적인 환경에서 강건한 머신러닝 알고리즘을 구축하는 데 필요한 이론과 실용적인 기술을 모두 다루고 있어, 컴퓨터 보안과 머신러닝 분야의 연구자와 실무자, 학생에게 많은 도움이 될 것이다.

★ 이 책의 다루는 내용 ★
저명한 연구자들이 서술한 이 완벽한 입문서는 적대적(敵對的) 환경(adversarial environment)에서 강건한 머신러닝(robust machine learning)을 구축하는 데 필요한 모든 이론과 도구를 제공한다. 공격자가 통계적 추론을 조작하려고 데이터를 적극적으로 중독시킬 때 머신러닝 시스템을 어떻게 적용할 수 있는지 알아본다. 시스템 보안을 조사하고, 강건한 데이터 분석을 수행할 수 있는 최신 실용 기술을 배우며, 최신 사이버 공격의 추세에 효과적인 대책을 설계할 수 있는 새로운 접근 방식에 대한 통찰력도 얻을 수 있을 것이다. 또한 프라이버시 보호 메커니즘(privacy-preserving mechanism)과 분류기(classifier)에 대한 근사-최적 회피(near-optimal evasion)를 자세히 설명하고, 스팸 메일과 네트워크 보안에 관한 심층적인 인스턴스 연구 결과를 통해 전통적인 머신러닝 알고리즘을 성공적으로 공격하는 방법도 소개한다. 이 분야의 현재 기술 수준과 미래 방향의 개요를 빈틈없이 제공하는 이 획기적인 작업은 컴퓨터 보안과 머신러닝 분야의 연구자와 실무자, 학생, 사이버보안 군비 경쟁의 다음 단계를 배우려는 사람에게 꼭 필요한 책이다.
선정 및 수상내역
2021년 대한민국학술원 우수학술도서 선정도서
저자

앤서니조셉

AnthonyD.Joseph
버클리캘리포니아대학교의전기공학및컴퓨터과학부의특임교수다.인텔버클리연구소의책임자를역임했다.

목차

1부.적대적머신러닝의개요

1장.소개
1.1동기
1.2원칙에입각한시큐어학습
1.3시큐어학습과관련된연구동향
1.4개요


2장.배경및표기법
2.1기본표기법
2.2통계적머신러닝
2.2.1데이터
2.2.2가설공간
2.2.3학습모델
2.2.4지도학습
2.2.5다른학습패러다임


3장.시큐어학습을위한프레임워크
3.1학습단계분석
3.2보안분석
3.2.1보안목표
3.2.2위협모델
3.2.3보안에서머신러닝응용프로그램에관한설명
3.3프레임워크
3.3.1분류체계
3.3.2적대적학습게임
3.3.3적대적능력의특징
3.3.4공격
3.3.5방어
3.4탐색적공격
3.4.1탐색적게임
3.4.2탐색적무결성공격
3.4.3탐색적가용성공격
3.4.4탐색적공격에대한방어
3.5인과적공격
3.5.1인과적게임
3.5.2인과적무결성공격
3.5.3인과적가용성공격
3.5.4인과적공격에대한방어
3.6반복학습게임
3.6.1보안에서의반복학습게임
3.7프라이버시보호학습
3.7.1차등프라이버시
3.7.2탐색적,인과적프라이버시공격
3.7.3임의성을무시한유용성


2부.머신러닝에관한인과적공격

4장.초구학습기를대상으로하는공격
4.1초구탐지기에대한인과적공격
4.1.1학습가정
4.1.2공격가정
4.1.3해석적방법론
4.2초구공격설명
4.2.1중심이동
4.2.2공격의형식적표현
4.2.3공격수열의특징
4.3최적무제한공격
4.3.1최적무제한공격:블록쌓기
4.4공격에시간제약조건추가
4.4.1가변질량의블록쌓기
4.4.2대안공식
4.4.3최적완화해
4.5데이터치환재교육을대상으로하는공격
4.5.1평균제거치환과임의제거치환정책
4.5.2최근접제거치환정책
4.6제한된공격자
4.6.1탐욕최적공격
4.6.2혼합데이터공격
4.6.3확장
4.7요약


5장.가용성공격사례연구:스팸베이즈
5.1스팸베이즈스팸필터
5.1.1스팸베이즈훈련알고리즘
5.1.2스팸베이즈예측
5.1.3스팸베이즈모델
5.2스팸베이즈의위협모델
5.2.1공격자의목표
5.2.2공격자의지식
5.2.3훈련모델
5.2.4오염가정
5.3스팸베이즈학습기에대한인과적공격
5.3.1인과적가용성공격
5.3.2인과적무결성공격-유사스팸
5.4부정적인영향거부(RONI)방어
5.5스팸베이즈실험
5.5.1실험방법
5.5.2사전공격결과
5.5.3집중공격결과
5.5.4유사스팸공격실험
5.5.5부정적인영향거부결과
5.6요약


6장.무결성공격사례연구:PCA탐지기
6.1이상트래픽탐지를위한PCA방법
6.1.1트래픽행렬과용량이상
6.1.2이상탐지를위한부분공간방법
6.2PCA부분공간의오염
6.2.1위협모델
6.2.2정보없이쭉정이선택
6.2.3국소정보쭉정이선택
6.2.4전역정보쭉정이선택
6.2.5개구리삶기공격
6.3오염에복원력이있는탐지기
6.3.1직감
6.3.2PCA-격자
6.3.3강건한라플라스한계점
6.4경험적평가
6.4.1설정
6.4.2취약한흐름식별
6.4.3공격평가
6.4.4해독제평가
6.4.5개구리삶기중독공격의경험적평가
6.5요약


3부.머신러닝에대한탐색적공격

7장.SVM학습의프라이버시보호메커니즘
7.1프라이버시침해사례연구
7.1.1매사추세츠주공무원건강기록
7.1.2AOL검색질의로그
7.1.3넷플릭스영화평가데이터예측대회
7.1.4가명기반의트위터의탈익명화
7.1.5전장유전체연관분석
7.1.6마이크로타기팅광고
7.1.7교훈
7.2문제설정:프라이버시보호학습
7.2.1차등프라이버시
7.2.2유용성
7.2.3차등프라이버시의역사적연구방향
7.3SVM:간략한소개
7.3.1평행변환-불변커널
7.3.2알고리즘안전성
7.4출력섭동에의한차등프라이버시
7.5목표섭동에의한차등프라이버시
7.6유한차원특성공간
7.7최적차등프라이버시에대한경계
7.7.1상계
7.7.2하계
7.8요약


8장.분류기의근사-최적회피
8.1근사-최적회피특징
8.1.1적대적비용
8.1.2근사-최적회피
8.1.3탐색용어
8.1.4승법최적성대가법최적성
8.1.5볼록-유도분류기모임
8.2비용에대한볼록클래스의회피
8.3일반lp비용에대한회피
8.3.1볼록양의집합
8.3.2볼록음의집합
8.4요약
8.4.1근사-최적회피에관한미해결문제
8.4.2대안회피기준
8.4.3실제회피


4부적대적머신러닝의연구방향
9장.적대적머신러닝의도전과제
9.1토론과미해결문제
9.1.1적대적게임의미개척구성요소
9.1.2방어기술개발
9.2미해결문제검토
9.3끝맺는말


부록

부록A.학습과초기하학의배경
A.1일반적인배경주제개요
A.2초구덮개
A.3초입방체덮개

부록B.초구공격에대한전체증명
B.1정리4.7의증명
B.2정리4.14의증명
B.3정리4.15의증명
B.4정리4.16의증명
B.5정리4.18의증명

부록C.스팸베이즈분석
C.1스팸베이즈의I(ㆍ)메시지점수
C.2스팸베이즈에대한최적공격구성

부록D.근사-최적회피에대한전체증명