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对抗性霓虹光束:一种基于光的DNN物理攻击

计算机视觉与模式识别 2023-05-24 v3 密码学与安全 机器学习

摘要

在物理世界中,深度神经网络(DNNs)受光照与阴影影响,这可能显著影响其性能。虽然大多数物理攻击中使用贴纸作为扰动,但其扰动常易被察觉。为此,一些研究探索了使用基于光的扰动(如激光或投影仪)来生成更微妙的、人为而非自然的扰动。在本研究中,我们引入一种称为对抗性霓虹光束(AdvNB)的新型基于光的攻击,它利用常见霓虹光束制造自然的黑盒物理攻击。我们的方法从三个关键标准评估:有效性、隐蔽性和鲁棒性。在模拟环境中获得的定量结果证明了所提方法的有效性,而在物理场景中,我们实现了81.82%的攻击成功率,超越了基线。通过使用常见霓虹光束作为扰动,我们增强了所提攻击的隐蔽性,使物理样本显得更自然。此外,我们通过在所有情况下以超过75%的成功率成功攻击先进的DNNs,验证了方法的鲁棒性。我们还讨论了针对AdvNB攻击的防御策略,并提出了其他基于光的物理攻击。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.00853,
  title  = {Adversarial Neon Beam: A Light-based Physical Attack to DNNs},
  author = {Chengyin Hu and Weiwen Shi and Wen Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00853},
  year   = {2023}
}