Although Deep Neural Networks (DNNs) have been widely applied in various real-world scenarios, they are vulnerable to adversarial examples. The current adversarial attacks in computer vision can be divided into digital attacks and physical attacks according to their different attack forms. Compared with digital attacks, which generate perturbations in the digital pixels, physical attacks are more practical in the real world. Owing to the serious security problem caused by physically adversarial examples, many works have been proposed to evaluate the physically adversarial robustness of DNNs in the past years. In this paper, we summarize a survey versus the current physically adversarial attacks and physically adversarial defenses in computer vision. To establish a taxonomy, we organize the current physical attacks from attack tasks, attack forms, and attack methods, respectively. Thus, readers can have a systematic knowledge of this topic from different aspects. For the physical defenses, we establish the taxonomy from pre-processing, in-processing, and post-processing for the DNN models to achieve full coverage of the adversarial defenses. Based on the above survey, we finally discuss the challenges of this research field and further outlook on the future direction.


翻译:尽管深度神经网络(DNN)已广泛应用于各类现实场景,但其容易受到对抗样本的攻击。当前计算机视觉领域的对抗攻击根据攻击形式的不同,可分为数字攻击与物理攻击。相较于在数字像素中生成扰动的数字攻击,物理攻击在现实世界中更具实用性。由于物理对抗样本引发的严重安全问题,近年来已有大量工作致力于评估DNN的物理对抗鲁棒性。本文对计算机视觉中现有的物理对抗攻击与防御方法进行了系统综述。在分类体系构建上,我们分别从攻击任务、攻击形式和攻击方法三个维度对现有物理攻击进行归纳,使读者能够从不同角度系统认知该领域。针对物理防御方法,我们建立了涵盖DNN模型预处理、过程处理和后处理的分类体系,以实现对抗防御的全面覆盖。基于上述综述,最后我们探讨了该研究领域面临的挑战,并对未来发展方向进行了展望。

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