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通过功耗旁路攻击打开 DNN 黑盒

密码学与安全 2019-07-25 v1 机器学习

摘要

深度神经网络正成为许多 AI 公司重要且有价值的资产。然而,最近的研究表明它们也容易受到对抗性攻击。对抗性攻击可以是白盒或黑盒的。白盒攻击假设对模型有完全了解,而黑盒攻击则假设毫无了解。通常,揭示更多内部信息可以实现更强大和高效的攻击。然而,在大多数实际应用中,嵌入式 AI 设备的内部信息是不可获取的,即它们是黑盒。因此,在这项工作中,我们提出了一种基于旁路信息的技术来揭示黑盒模型的内部信息。具体而言,我们做出了以下贡献:(1)我们首次使用旁路信息揭示嵌入式设备中的内部网络架构;(2)我们首次构建了用于内部参数估计的模型;(3)我们在真实设备与应用上验证了我们的方法。实验结果表明,我们的方法平均可达到 96.50% 的准确率。这些结果表明我们应高度重视许多 AI 应用的安全问题,并在未来进一步提出相应的防御策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.10406,
  title  = {Open DNN Box by Power Side-Channel Attack},
  author = {Yun Xiang and Zhuangzhi Chen and Zuohui Chen and Zebin Fang and Haiyang Hao and Jinyin Chen and Yi Liu and Zhefu Wu and Qi Xuan and Xiaoniu Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.10406},
  year   = {2019}
}