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图神经网络(GNN)在基于图结构的数据学习中表现出强大能力,但其广泛应用引发了严重的隐私问题。尽管已有研究主要关注边级隐私(如边是否存在),但图拓扑结构(即图的整体形状)的机密性是一个关键但未被充分探索的威胁。本文首次系统研究了GNN中的拓扑隐私风险,揭示了GNN对图级别推理攻击的脆弱性。作者提出了一套拓扑推理攻击(TIAs),攻击者仅通过黑盒访问训练好的GNN模型,就能重构目标训练图的拓扑结构。实验表明,GNN极易受到此类攻击,而现有的边级差分隐私机制要么无法缓解风险,要么严重损害模型精度。为此,本文提出私有图重构(PGR)防御框架:将其建模为双层优化问题,通过元梯度迭代生成合成训练图,同时基于演化的图更新GNN模型。大量实验证明,PGR在最小化模型精度损失的同时,显著降低了拓扑泄露。代码与完整论文已开源。
💡 推荐理由: 首次系统性揭示GNN的拓扑隐私漏洞,挑战了边级隐私保护充分的假设;提出的攻击和防御方法对隐私敏感图应用(如社交网络、生物信息)具有直接指导意义。
🎯 建议动作: 研究跟进
排序因子: 影响边界/网络设备 (+5) | 来自网络安全顶级会议 (+8) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)