Deep neural networks are susceptible to adversarial attacks, which pose a significant threat to their security and reliability in real-world applications. The most notable adversarial attacks are transfer-based attacks, where an adversary crafts an adversarial example to fool one model, which can also fool other models. While previous research has made progress in improving the transferability of untargeted adversarial examples, the generation of targeted adversarial examples that can transfer between models remains a challenging task. In this work, we present a novel approach to generate transferable targeted adversarial examples by exploiting the vulnerability of deep neural networks to perturbations on high-frequency components of images. We observe that replacing the high-frequency component of an image with that of another image can mislead deep models, motivating us to craft perturbations containing high-frequency information to achieve targeted attacks. To this end, we propose a method called Low-Frequency Adversarial Attack (\name), which trains a conditional generator to generate targeted adversarial perturbations that are then added to the low-frequency component of the image. Extensive experiments on ImageNet demonstrate that our proposed approach significantly outperforms state-of-the-art methods, improving targeted attack success rates by a margin from 3.2\% to 15.5\%.


翻译:深度神经网络易受对抗攻击影响,这对其实世界应用中的安全性与可靠性构成重大威胁。最显著的对抗攻击是基于迁移的攻击,即攻击者制作一个对抗样本以欺骗某一模型,该样本同样能欺骗其他模型。尽管先前研究在提升非定向对抗样本的可迁移性方面取得了进展,但生成能在模型间迁移的定向对抗样本仍是一项具有挑战性的任务。本文中,我们提出了一种新颖的方法,通过利用深度神经网络对图像高频分量扰动的脆弱性来生成可迁移的定向对抗样本。我们发现,将一幅图像的高频分量替换为另一幅图像的高频分量可误导深度模型,这促使我们构造包含高频信息的扰动以实现定向攻击。为此,我们提出了一种名为低频对抗攻击(\name)的方法,该方法训练一个条件生成器以生成定向对抗扰动,随后将这些扰动添加到图像的低频分量中。在ImageNet上进行的大量实验表明,我们提出的方法显著优于现有最优方法,将定向攻击成功率提升了3.2%至15.5%不等。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
47+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
3+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
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
Arxiv
11+阅读 · 2022年3月16日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15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
47+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
3+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
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