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物理世界中的对抗样本:综述

计算机视觉与模式识别 2024-08-23 v3 人工智能 机器学习

摘要

深度神经网络(DNNs)已表现出对对抗样本的高度脆弱性,引发了关于其应用的广泛安全担忧。除了数字世界中的攻击外,物理世界中对抗样本的实际影响带来了重大挑战与安全顾虑。然而,当前关于物理对抗样本(PAEs)的研究缺乏对其独特特征的全面理解,导致意义与认知均有限。在本文中,我们通过在实际工作流(涵盖训练、制造与重采样过程)中透彻考察 PAEs 的特征来弥补这一缺口。通过分析物理对抗攻击之间的联系,我们将制造与重采样识别为 PAEs 中独特属性与特殊性的主要来源。利用该知识,我们基于 PAEs 的具体特征开发了一个全面的分析与分类框架,涵盖了超过 100 项关于物理世界对抗样本的研究。此外,我们调研了针对 PAEs 的防御策略,并指出了未来研究的开放挑战与机遇。我们旨在提供对 PAEs 新颖、透彻且系统的理解,从而推动鲁棒对抗学习的发展及其在开放世界场景中的应用,并为社区提供在所提框架内持续更新的物理世界对抗样本资源列表,包括论文、代码等。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.01473,
  title  = {Adversarial Examples in the Physical World: A Survey},
  author = {Jiakai Wang and Xianglong Liu and Jin Hu and Donghua Wang and Siyang Wu and Tingsong Jiang and Yuanfang Guo and Aishan Liu and Jiantao Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01473},
  year   = {2024}
}

备注

Adversarial examples, physical-world scenarios, attacks and defenses