ДОСЛІДЖЕННЯ ВІДОМИХ МОДЕЛЕЙ АТАК НА РЕКОМЕНДАЦІЙНІ СИСТЕМИ З КОЛАБОРАТИВНОЮ ФІЛЬТРАЦІЄЮ

  • Ye. Meleshko
  • V. Khokh
  • O. Ulichev
Ключові слова: рекомендаційні системи, інформаційні атаки, інформаційна безпека, Інтернет-боти, накручування рейтингів, колаборативна фільтрація

Анотація

Об’єктом вивчення у статті є процес забезпечення інформаційної безпеки рекомендаційних систем. Метою є дослідження відомих моделей атак на рекомендаційні системи з колаборативною фільтрацією. Завдання: дослідити основні особливості відомих атак на рекомендаційні системи, а також методи виявлення та нейтралізації даних атак. Отримані такі результати: проведено дослідження основних моделей атак на рекомендаційні системи з колаборативною фільтрацією, їх впливу на результати роботи рекомендаційних систем, а також характерних особливостей даних атак, що можуть дозволити їх виявляти. Висновки. Проведене дослідження показало, що основним видом атак на рекомендаційні системи є атака ін’єкцією профілів. Даний вид атак може бути реалізований випадковою атакою, середньою атакою, атакою приєднання до більшості, популярною атакою, тощо. Дані атаки можуть використовуватися як для підвищення рейтингу цільового об’єкта, так і для пониження його рейтингу. Але існують спеціалізовані моделі атак, що ефективно працюють для пониження рейтингу, наприклад, атака любов/ненависть та атака обернена приєднанню до більшості. Усі ці атаки відрізняються одна від одної кількістю інформації, яку необхідно зібрати зловмиснику про систему. Чим більше у нього інформації, тим легше йому створити профілі ботів, які системі буде складно відрізнити від справжніх та нейтралізувати, але тим дорожче і довше підготовка до атаки. Для збору інформації про рекомендаційну систему та її базу даних може використовуватися атака зондом. Для захисту рекомендаційних систем від атак ін’єкцією профілів необхідно виявляти профілі ботів та не враховувати їх оцінки для формування списків рекомендацій. Виявити профілі ботів можна досліджуючи статистичні дані профілів користувачів рекомендаційної системи. Було розглянуто показники, які дозволяють виявляти профілі ботів та розпізнавати деякі типи атак.

Завантаження

Дані про завантаження поки що недоступні.

Посилання

1. Recommender Systems Handbook / Editors Francesco Ricci, Lior Rokach, Bracha Shapira, Paul B. Kantor. – 1st edition. – New York, NY, USA: Springer-Verlag New York, Inc. – 2010. – 842 с.
2. Lam S.K., Riedl J. Shilling recommender systems for fun and profit // In Proceedings of the 13th International World Wide Web Conference. – 2004. – pp. 393–402.
3. Улічев О.С., Мелешко Є.В. Програмне моделювання поширення інформаційно-психологічних впливів у віртуальних соціальних мережах // Сучасні інформаційні системи. – 2018. – Т. 2, № 2. – С. 35-39.
4. O’Mahony M.P., Hurley N.J., Silvestre G.C.M. Promoting recommendations: An attack on collaborative filtering // from book Database and Expert Systems Applications: 13th Int. Conf., DEXA Aix-en-Provence, France. – 2002. – pp. 494-503.
5. A.Williams C., Mobasher B., Burke R. Defending recommender systems: detection of profile injection attacks // Service Oriented Computing and Applications. – 2007. – pp. 157–170.
6. Chirita P.A., Nejdl W., Zamfir C. Preventing shilling attacks in online recommender systems // In Proceedings of the ACM Workshop on Web Information and Data Management. – 2005. – pp. 67–74.
7. Zhou W., Wen J., Qu Q., Zeng J., Cheng T. Shilling attack detection for recommender systems based on credibility of group users and rating time series // PLoS ONE 13(5): e0196533. – 2018. – DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0196533
8. Kumari T., Punam B. A Comprehensive Study of Shilling Attacks in Recommender Systems // IJCSI International Journal of Computer Science Issues, Volume 14, Issue 4. – 2017. – URL: https://www.ijcsi.org/papers/IJCSI-14-4-44-50.pdf
9. Mobasher B., Burke R., Bhaumik R.,Williams C. Toward trustworthy recommender systems: An analysis of attack models and algorithm robustness // ACM Transactions on Internet Technology, Vol. 7(4). – 2007. – 41 p.
10. Mobasher B., Burke R., Bhaumik R., Williams C. Effective attack models for shilling item-based collaborative filtering system // In Proceedings of the WebKDD Workshop . – 2005. – 8 p.
Опубліковано
2019-10-30
Як цитувати
Meleshko Ye. Дослідження відомих моделей атак на рекомендаційні системи з колаборативною фільтрацією / Ye. Meleshko, V. Khokh, O. Ulichev // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2019. – Т. 5 (57). – С. 67-71. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2019.5.067.
Розділ
Інформаційні технології