Audio adversarial examples (AEs) have posed significant security challenges to real-world speaker recognition systems. Most black-box attacks still require certain information from the speaker recognition model to be effective (e.g., keeping probing and requiring the knowledge of similarity scores). This work aims to push the practicality of the black-box attacks by minimizing the attacker's knowledge about a target speaker recognition model. Although it is not feasible for an attacker to succeed with completely zero knowledge, we assume that the attacker only knows a short (or a few seconds) speech sample of a target speaker. Without any probing to gain further knowledge about the target model, we propose a new mechanism, called parrot training, to generate AEs against the target model. Motivated by recent advancements in voice conversion (VC), we propose to use the one short sentence knowledge to generate more synthetic speech samples that sound like the target speaker, called parrot speech. Then, we use these parrot speech samples to train a parrot-trained(PT) surrogate model for the attacker. Under a joint transferability and perception framework, we investigate different ways to generate AEs on the PT model (called PT-AEs) to ensure the PT-AEs can be generated with high transferability to a black-box target model with good human perceptual quality. Real-world experiments show that the resultant PT-AEs achieve the attack success rates of 45.8% - 80.8% against the open-source models in the digital-line scenario and 47.9% - 58.3% against smart devices, including Apple HomePod (Siri), Amazon Echo, and Google Home, in the over-the-air scenario.


翻译:音频对抗样本(AEs)对现实世界中的说话人识别系统构成了重大安全挑战。大多数黑盒攻击仍需从说话人识别模型中获取特定信息才能生效(例如持续探测并获取相似度分数)。本研究旨在通过最小化攻击者对目标说话人识别模型的先验知识,提升黑盒攻击的实际可用性。尽管攻击者在完全零知识条件下无法成功,我们假设攻击者仅拥有目标说话人的一段短时(数秒)语音样本。在不进行任何探测以获取目标模型额外知识的前提下,我们提出名为"鹦鹉训练"的新机制,用于生成针对目标模型的对抗样本。受语音转换(VC)技术最新进展的启发,我们提出利用单句语音知识合成更多类似目标说话人声音的语音样本,称为鹦鹉语音。随后,使用这些鹦鹉语音样本为攻击者训练鹦鹉训练(PT)替代模型。基于联合可迁移性与感知质量框架,我们探索了在PT模型上生成对抗样本(称为PT-AEs)的不同方法,以确保生成的PT-AEs既能高可迁移性地攻击黑盒目标模型,又能保持良好的听觉感知质量。现实世界实验表明,最终获得的PT-AEs在数字线路场景下对开源模型的攻击成功率达45.8%-80.8%,在无线传输场景下对苹果HomePod(Siri)、亚马逊Echo和谷歌Home等智能设备的攻击成功率达47.9%-58.3%。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
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
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
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
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
《反无人机交战场景下的战斗归零研究》
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
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
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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
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
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
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员