This work investigates efficient score-based black-box adversarial attacks with a high Attack Success Rate (ASR) and good generalizability. We design a novel attack method based on a Disentangled Feature space, called DifAttack, which differs significantly from the existing ones operating over the entire feature space. Specifically, DifAttack firstly disentangles an image's latent feature into an adversarial feature and a visual feature, where the former dominates the adversarial capability of an image, while the latter largely determines its visual appearance. We train an autoencoder for the disentanglement by using pairs of clean images and their Adversarial Examples (AEs) generated from available surrogate models via white-box attack methods. Eventually, DifAttack iteratively optimizes the adversarial feature according to the query feedback from the victim model until a successful AE is generated, while keeping the visual feature unaltered. In addition, due to the avoidance of using surrogate models' gradient information when optimizing AEs for black-box models, our proposed DifAttack inherently possesses better attack capability in the open-set scenario, where the training dataset of the victim model is unknown. Extensive experimental results demonstrate that our method achieves significant improvements in ASR and query efficiency simultaneously, especially in the targeted attack and open-set scenarios. The code is available at https://github.com/csjunjun/DifAttack.git.


翻译:本研究探索基于评分的高效黑盒对抗攻击方法,旨在实现高攻击成功率(ASR)与良好的泛化性。我们设计了一种基于解耦特征空间的新型攻击方法——DifAttack,该方法与现有基于整体特征空间的攻击方法有本质区别。具体而言,DifAttack首先将图像的潜在特征解耦为对抗特征与视觉特征,其中前者主导图像的对抗能力,后者则主要决定其视觉外观。我们利用干净图像及其通过白盒攻击方法从可用替代模型生成的对抗样本(AEs)对来训练自编码器实现解耦。最终,DifAttack在保持视觉特征不变的前提下,根据受害模型的查询反馈迭代优化对抗特征,直至生成成功的对抗样本。此外,由于在黑盒模型的对抗样本优化过程中避免了使用替代模型的梯度信息,本方法在开放集场景(即受害模型训练数据集未知)中天然具有更强的攻击能力。大量实验结果表明,我们的方法能够同时显著提升攻击成功率和查询效率,尤其在目标攻击与开放集场景中表现突出。相关代码见https://github.com/csjunjun/DifAttack.git。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月30日
VIP会员
最新内容
面向国防作战的最佳自主与蜂群无人机技术
专知会员服务
1+阅读 · 今天8:04
《异构人类团队的协作决策过程混合建模研究》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:59
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
2+阅读 · 7月27日
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
7+阅读 · 7月27日
《防空交战流程的概率建模研究》
专知会员服务
10+阅读 · 7月27日
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
6+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
9+阅读 · 7月26日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员