BadHash:面向深度哈希的洁净标签不可见后门攻击
计算机视觉与模式识别
2022-07-14 v3
摘要
凭借强大的特征学习能力与高效率,深度哈希在大规模图像检索中取得了巨大成功。同时,大量工作表明深度神经网络(DNNs)易受对抗样本攻击,探索针对深度哈希的对抗攻击已吸引诸多研究努力。然而,另一种著名的 DNN 威胁——后门攻击,尚未在深度哈希中被研究。尽管图像分类领域已提出多种后门攻击,现有方法未能实现真正难以察觉的后门攻击,即同时具备不可见触发与洁净标签设定,且它们无法满足图像检索后门的固有需求。本文提出 BadHash,首个基于生成式的针对深度哈希的不可见后门攻击,其能有效生成带洁净标签的不可见且输入特定的投毒图像。具体而言,我们首先提出一种新的条件生成对抗网络(cGAN)流程以有效生成投毒样本。对任意给定良性图像,它致力于生成具有独特不可见触发器的自然外观投毒对应图像。为提升攻击有效性,我们引入基于标签的对比学习网络 LabCLN 以利用不同标签的语义特征,随后将其用于混淆并误导目标模型学习所嵌入的触发器。我们最终探索了图像检索在哈希空间中的后门攻击机制。在多个基准数据集上的大量实验验证了 BadHash 能生成具有强攻击能力与可迁移性的不可见投毒样本,优于当前最优深度哈希方案。
引用
@article{arxiv.2207.00278,
title = {BadHash: Invisible Backdoor Attacks against Deep Hashing with Clean Label},
author = {Shengshan Hu and Ziqi Zhou and Yechao Zhang and Leo Yu Zhang and Yifeng Zheng and Yuanyuan HE and Hai Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.00278},
year = {2022}
}
备注
This paper has been accepted by the 30th ACM International Conference on Multimedia (MM '22, October 10--14, 2022, Lisboa, Portugal)