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面向自动驾驶中的视觉-大语言模型的可迁移攻击:基于字体学的探索

计算机视觉与模式识别 2024-05-24 v1

摘要

视觉-大语言模型(Vision-LLMs)正在被集成到自动驾驶(AD)系统中,旨在利用其先进的视觉-语言推理能力,针对感知、预测、规划和控制机制。然而,视觉-LLMs 显示出对各种类型对抗性攻击的脆弱性,这会损害其可靠性和安全性。为进一步探索AD系统中的风险以及实际威胁的可迁移性,本文提出利用字体攻击针对依赖视觉-LLMs决策能力的AD系统。与现有少数工作开发通用字体攻击数据集不同,本文聚焦于这些攻击可部署的现实交通场景、其对决策自主性的潜在影响,以及在实际中呈现这些攻击的实际方式。为实现上述目标,本文首先提出一种数据集无关的框架,用于自动生成可误导视觉-LLMs推理的虚假答案。随后,我们提出一种语言增强方案,便于在图像级别和区域级别进行推理,并将其扩展到针对多个推理任务的攻击模式。基于此,我们在物理交通场景中研究了这些攻击的实现方式。通过实证研究,我们评估了字体攻击在交通场景中的有效性、可迁移性和可实现性。我们的发现表明,字体攻击对现有的视觉-LLMs(如 LLaVA、Qwen-VL、VILA 和 Imp)具有特别大的危害,从而提升了社区对将此类模型集成到AD系统中的漏洞的 awareness。我们将在接受后公开源代码。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.14169,
  title  = {Towards Transferable Attacks Against Vision-LLMs in Autonomous Driving with Typography},
  author = {Nhat Chung and Sensen Gao and Tuan-Anh Vu and Jie Zhang and Aishan Liu and Yun Lin and Jin Song Dong and Qing Guo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.14169},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 5 tables, 5 figures, work in progress