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对抗红外块:一种针对物理世界中热红外探测器的多视角黑盒攻击

计算机视觉与模式识别 2023-07-31 v4 人工智能

摘要

红外成像系统在行人检测与自动驾驶中具有广泛潜在应用,其安全性能备受关注。然而,极少有研究探索真实世界场景下红外成像系统的安全性。先前研究使用小灯泡、热“二维码”等物理扰动攻击红外成像探测器,但此类方法高度可见且缺乏隐蔽性。其他研究者使用热块与冷块欺骗红外成像探测器,但该方法从多角度实施攻击的能力有限。为弥补这些不足,我们提出一种称为对抗红外块(AdvIB)的新型物理攻击。通过优化对抗红外块的物理参数,该方法可从多角度对热成像系统实施隐蔽的黑盒攻击。我们基于有效性、隐蔽性与鲁棒性对所提方法进行评估。我们的物理测试表明,该方法在大多数距离与角度条件下达到超过 80% 的成功率,验证了其有效性。在隐蔽性方面,我们的方法将对抗红外块附着于衣物内侧,增强了隐蔽性。此外,我们在先进探测器上测试所提方法,实验结果显示平均攻击成功率为 51.2%,证明了其鲁棒性。总体而言,我们提出的 AdvIB 方法为对热成像系统实施隐蔽、有效且鲁棒的黑盒攻击提供了一条有前景的途径,对真实世界的安全与安保应用具有潜在影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.10712,
  title  = {Adversarial Infrared Blocks: A Multi-view Black-box Attack to Thermal Infrared Detectors in Physical World},
  author = {Chengyin Hu and Weiwen Shi and Tingsong Jiang and Wen Yao and Ling Tian and Xiaoqian Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10712},
  year   = {2023}
}