In the physical world, deep neural networks (DNNs) are impacted by light and shadow, which can have a significant effect on their performance. While stickers have traditionally been used as perturbations in most physical attacks, their perturbations can often be easily detected. To address this, some studies have explored the use of light-based perturbations, such as lasers or projectors, to generate more subtle perturbations, which are artificial rather than natural. In this study, we introduce a novel light-based attack called the adversarial neon beam (AdvNB), which utilizes common neon beams to create a natural black-box physical attack. Our approach is evaluated on three key criteria: effectiveness, stealthiness, and robustness. Quantitative results obtained in simulated environments demonstrate the effectiveness of the proposed method, and in physical scenarios, we achieve an attack success rate of 81.82%, surpassing the baseline. By using common neon beams as perturbations, we enhance the stealthiness of the proposed attack, enabling physical samples to appear more natural. Moreover, we validate the robustness of our approach by successfully attacking advanced DNNs with a success rate of over 75% in all cases. We also discuss defense strategies against the AdvNB attack and put forward other light-based physical attacks.


翻译:在物理世界中,深度神经网络(DNN)受光照和阴影的影响,这对其性能可能产生显著作用。虽然传统物理攻击大多采用贴纸作为扰动,但这些扰动往往容易被察觉。为解决这一问题,部分研究已探索使用激光或投影仪等光基扰动来生成更隐蔽的、人工而非自然的扰动。在本研究中,我们提出一种名为“对抗性霓虹光束”(AdvNB)的新型光基攻击方法,该方法利用常见的霓虹光束构建一种自然的黑盒物理攻击。我们的方法从有效性、隐蔽性和鲁棒性三个关键标准进行评估。模拟环境中的定量结果表明了所提方法的有效性;在物理场景中,我们实现了81.82%的攻击成功率,超越了基线方法。通过使用常见霓虹光束作为扰动,我们增强了所提攻击的隐蔽性,使物理样本显得更加自然。此外,我们验证了该方法的鲁棒性:在所有情况下,对先进DNN的攻击成功率均超过75%。我们还讨论了针对AdvNB攻击的防御策略,并提出了其他光基物理攻击。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
47+阅读 · 2020年10月31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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10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
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1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
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 · 2013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
2+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
Arxiv
11+阅读 · 2018年3月23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
3+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
4+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
4+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
11+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
7+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
10+阅读 · 7月26日
相关VIP内容
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
相关基金
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
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 · 2013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
2+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员