With the development of adversarial attacks, adversairal examples have been widely used to enhance the robustness of the training models on deep neural networks. Although considerable efforts of adversarial attacks on improving the transferability of adversarial examples have been developed, the attack success rate of the transfer-based attacks on the surrogate model is much higher than that on victim model under the low attack strength (e.g., the attack strength $\epsilon=8/255$). In this paper, we first systematically investigated this issue and found that the enormous difference of attack success rates between the surrogate model and victim model is caused by the existence of a special area (known as fuzzy domain in our paper), in which the adversarial examples in the area are classified wrongly by the surrogate model while correctly by the victim model. Then, to eliminate such enormous difference of attack success rates for improving the transferability of generated adversarial examples, a fuzziness-tuned method consisting of confidence scaling mechanism and temperature scaling mechanism is proposed to ensure the generated adversarial examples can effectively skip out of the fuzzy domain. The confidence scaling mechanism and the temperature scaling mechanism can collaboratively tune the fuzziness of the generated adversarial examples through adjusting the gradient descent weight of fuzziness and stabilizing the update direction, respectively. Specifically, the proposed fuzziness-tuned method can be effectively integrated with existing adversarial attacks to further improve the transferability of adverarial examples without changing the time complexity. Extensive experiments demonstrated that fuzziness-tuned method can effectively enhance the transferability of adversarial examples in the latest transfer-based attacks.


翻译:随着对抗攻击的发展,对抗样本被广泛用于增强深度神经网络训练模型的鲁棒性。尽管已有大量研究致力于提升对抗样本可迁移性的对抗攻击方法,但在低攻击强度(如攻击强度$\epsilon=8/255$)下,基于迁移的攻击在替代模型上的攻击成功率远高于受害者模型。本文首先系统研究了这一问题,发现替代模型与受害者模型之间攻击成功率的巨大差异是由一个特殊区域(本文称为模糊域)的存在所导致的,该区域内的对抗样本被替代模型错误分类,但被受害者模型正确分类。为消除这一攻击成功率的巨大差异以提升生成对抗样本的可迁移性,本文提出了一种由置信度缩放机制和温度缩放机制组成的模糊调谐方法,确保生成的对抗样本能够有效跳出模糊域。置信度缩放机制和温度缩放机制分别通过调整模糊度的梯度下降权重和稳定更新方向,协同调谐生成对抗样本的模糊度。具体而言,所提出的模糊调谐方法可有效集成至现有对抗攻击中,在不改变时间复杂度的情况下进一步提升对抗样本的可迁移性。大量实验证明,模糊调谐方法能够有效增强最新基于迁移攻击中对抗样本的可迁移性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
49+阅读 · 2020年7月4日
对抗训练理论分析:自适应步长快速对抗训练
PaperWeekly
2+阅读 · 2022年6月23日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
最新内容
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
10+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
5+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
6+阅读 · 7月20日
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
8+阅读 · 7月19日
相关VIP内容
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员