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隐形于声音之中:Whisper 环境后门投毒攻击及其缓解措施

密码学与安全 2024-09-20 v1 声音 音频与语音处理

摘要

感谢基于 Transformer 模型的普及,语音识别(SR)正在 various application fields 中获得应用,如工业和机器人环境中拥有关键任务设备的场景。虽然基于 Transformer 的 SR 可以为简化人机交互提供各种好处,但这些模型的网络安全方面研究仍显薄弱。特别是关于后门投毒攻击。本文提出了一种新的投毒方法,在微调阶段将不同的环境触发声音映射到不同长度的目标短语中。我们在 Whisper——最受欢迎的基于 Transformer 的 SR 模型上测试了该方法,表明在多种测试条件下,该模型对我们的攻击极其脆弱。为缓解本文提出的攻击,我们研究了将最先进的语音活动检测(VAD)模型 Silero 作为防御机制。我们的实验表明,有可能使用 VAD 模型过滤出恶意触发器并缓解我们的攻击,具体取决于触发声音类型和测试条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.12553,
  title  = {Hidden in Plain Sound: Environmental Backdoor Poisoning Attacks on Whisper, and Mitigations},
  author = {Jonatan Bartolini and Todor Stoyanov and Alberto Giaretta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.12553},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 12 figures, 6 tables