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抹掉它!一种基于进化的神经网络对抗攻击

神经与进化计算 2020-08-07 v3 机器学习 图像与视频处理

摘要

我们研究图像分类器在受限威胁模型下的黑盒对抗攻击,其中 adversary 仅能以图像上划痕的形式修改极小部分像素。我们表明 adversary 可生成覆盖图像少于 5%5\% 像素的局部化\textit{对抗划痕},并在 ImageNet 和 CIFAR-10 上训练的 ResNet-50 模型上分别达到 98.77%98.77\%97.20%97.20\% 的目标攻击成功率。我们证明我们的划痕在多种形状下均有效,如直线或抛物 B\a'ezier 曲线,且可为单色或多色。在极端条件下,我们的划痕为单色时,在 CIFAR-10 上以比可比攻击少一个数量级的查询量获得 66%66\% 的目标攻击成功率。我们成功对微软 Cognitive Services 图像描述 API 发起攻击,并提出了多种缓解策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.02316,
  title  = {Scratch that! An Evolution-based Adversarial Attack against Neural Networks},
  author = {Malhar Jere and Loris Rossi and Briland Hitaj and Gabriela Ciocarlie and Giacomo Boracchi and Farinaz Koushanfar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02316},
  year   = {2020}
}