9 天前
增强图神经网络-based 欺诈检测器对伪装欺诈者(Camouflaged Fraudsters)的防御能力
Yingtong Dou, Zhiwei Liu, Li Sun, Yutong Deng, Hao Peng, Philip S. Yu

摘要
近年来,图神经网络(Graph Neural Networks, GNNs)在欺诈检测任务中得到了广泛应用,其通过聚合节点的邻域信息并结合多种关系,揭示节点的可疑性。然而,以往的研究较少关注欺诈者所采取的伪装行为,这种行为可能在GNN的聚合过程中干扰检测性能。本文基于近期的实证研究,提出了两种类型的伪装机制:特征伪装(feature camouflage)和关系伪装(relation camouflage)。现有GNN模型未能有效应对这两种伪装,导致其在欺诈检测任务中表现不佳。为此,我们提出一种新型模型——抗伪装图神经网络(CAmouflage-REsistant GNN, CARE-GNN),通过三个独特模块增强GNN的聚合过程,以有效抵御伪装行为。具体而言,我们首先设计了一种标签感知的相似性度量方法,用于识别具有信息量的邻近节点;其次,引入强化学习(Reinforcement Learning, RL)机制,自动学习最优的邻域节点选择数量;最后,将来自不同关系类型的选定邻域节点进行统一聚合。在两个真实世界欺诈数据集上的大量实验表明,所提出的强化学习算法具有显著有效性。此外,CARE-GNN在性能上超越了当前最先进的GNN模型及基于GNN的欺诈检测方法。为促进研究共享,我们已将所有基于GNN的欺诈检测模型整合为一个开源工具箱:https://github.com/safe-graph/DGFraud。CARE-GNN的代码与数据集均已开源,地址为:https://github.com/YingtongDou/CARE-GNN。