应用于真实视觉刺激下视觉通路的神经网络攻击
密码学与安全
2025-09-12 v2
摘要
脑机接口（BCIs）是传统上用于医学的系统，旨在与大脑交互以记录或刺激神经元。尽管有其益处，文献表明专注于神经刺激的侵入式 BCI 存在允许攻击者获取控制权的漏洞。在此背景下，神经攻击作为一种威胁出现，能够通过执行神经过度刺激或抑制来破坏自发神经活动。先前的工作在神经元数量较少的小规模模拟中验证了这些攻击，缺乏现实世界的复杂性。因此，本工作通过分析两种现有神经攻击——神经元泛洪（FLO）和神经元阻塞（JAM）——对包含约 230,000 个神经元的小鼠初级视皮层复杂神经元拓扑结构的影响来解决这一局限性，并在三种真实视觉刺激下进行了测试：闪光效应、电影和漂移光栅。每次攻击针对每种刺激的三个相关事件进行评估，同时测试了攻击 25% 和 50% 神经元的影响。基于脉冲数量和偏移百分比指标的结果表明，攻击对电影造成的影响最大，而黑暗和静态事件表现出最高的恢复力。尽管两种攻击都能显著影响神经活动，但 JAM 通常更具破坏性，产生更长的时间延迟，且发生率更高。最后，JAM 不需要改变许多神经元即可显著影响神经活动，而 FLO 的影响随受攻击神经元数量的增加而增大。
引用
@article{arxiv.2503.08284,
title = {Neural cyberattacks applied to the vision under realistic visual stimuli},
author = {Victoria Magdalena López Madejska and Sergio López Bernal and Gregorio Martínez Pérez and Alberto Huertas Celdrán},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08284},
year = {2025}
}