分割、去噪与抵御对抗攻击

Feb, 2018

Divide, Denoise, and Defend against Adversarial Attacks

Seyed-Mohsen Moosavi-Dezfooli, Ashish Shrivastava, Oncel Tuzel

TL;DR通过将输入图像分成多个块，对每个块进行去噪并重构图像来提高深度神经网络对抗攻击的鲁棒性，在灰盒测试方案下，该方法比现有技术提高了 19.7% 的准确度，并且在黑盒测试方案下具有可比拟的表现，在白盒测试方案下取得 34.4% 的准确率，这是最近研究中没有出现的。

Abstract

deep neural networks, although shown to be a successful class of machine learning algorithms, are known to be extremely unstable to adversarial perturbations. Improving the robustness of neural networks against these attacks is important, especially for security-critical applications.

deep neural networks adversarial perturbations image denoising defense mechanism accuracy-robustness tradeoff

发现论文，激发创造

提高对抗鲁棒性的特征去噪

本研究旨在通过特征去噪的方式提高卷积神经网络在对抗攻击下的鲁棒性，实验结果表明这种方法对提高白盒和黑盒攻击下的分类准确率具有一定效果。

Dec, 2018

深度防御：用改进的对抗训练训练 DNNs 提高其鲁棒性

本文提出了一种名为 “deep defense” 的训练方法来解决深度神经网络易受到对抗样本攻击的问题，通过将对抗扰动的正则化器与分类目标相结合，得到的模型能够直接且准确地学习抵御潜在的攻击，实验证明该方法在不同数据集上对比对抗 / Parseval 正则化方法有更好的效果。

Feb, 2018

使用扩散模型的威胁模型不可知对抗性防御

本文介绍了一种在各种威胁模型下生成鲁棒分类器的方法，该方法利用了随机生成建模的最新进展，并利用条件分布采样。通过在被攻击的图像上添加高斯独立同分布噪声，然后进行预训练扩散过程，该方法表现出了可观的鲁棒性。该鲁棒性在 CIFAR-10 数据集上经过了广泛的实验验证，表明我们的方法在各种威胁模型下优于主要的防御方法。

Jul, 2022

揭示异常：保护图像分类免受对抗性贴纸攻击

我们提出了一种防御机制，利用聚类技术 DBSCAN 来分离异常图像片段，并通过三阶段流程对敌对噪声进行定位和减轻，进而中和其效果。该防御机制在多个模型和数据集上验证，证明其在对抗性贴片攻击中的有效性，显著提高了准确性。

Feb, 2024

人脸识别领域中卷积神经网络的对抗性攻击

本文以 Fast Gradient Sign Method 为基础，对面部图像数据集进行扰动，测试不同黑盒攻击算法的鲁棒性，并重点研究修改单个最佳像素或所有像素的攻击方法。研究结果表明，所有像素攻击方法能使分类器置信度平均下降至 84％，且 81.6％的误分类率，但这些图像始终可以被人类识别。该研究可为防御性对抗攻击、自适应噪声降低技术等方面的 DNNs 训练和研究提供宝贵的参考。

Jan, 2020

对抗性对齐：打破攻击强度和其对人类感知的相关性之间的权衡

通过研究和比较多种神经网络，本文发现随着图片识别准确度的提高，对抗性攻击虽然越来越容易使模型改变分类决策，但同时攻击的特征也越来越远离与人类视觉识别相关的特征，即使人工以同样方式造成的影响。而通过神经协调器网络的训练，可以使神经网络更加接近人类视觉识别应有模式，从而提高对抗性攻击下的鲁棒性。

Jun, 2023

高效决策型黑盒补丁攻击

本文提出了一种增强的基于对抗样本攻击方式，并探索了不依赖于网络输出数量的决策性基于修补程序的攻击方法，使用称为 DevoPatch 的差分进化算法。实验证明 DevoPatch 优于现有方法，在给定查询预算内攻击成功率更高。

Jul, 2023

使用自适应噪声降低在深度网络中检测对抗样本

该文章提出了一种直接部署到标准深度神经网络模型中的简单方法，通过引入两个经典图像处理技术，标量量化和平滑空间滤波，将图像中的扰动降低到最小，使用图像熵作为度量标准，可以有效地检测出对基于多种攻击技术的先进深度学习模型的 20,000 多个对抗样本，最终的实验结果表明，该检测方法可以取得 96.39％的高整体 F1 评分。

May, 2017

面向深度神经网络欺骗的局部攻击

通过像素级别的操作产生黑盒攻击算法，并通过放大因子和项目核来处理像素的梯度溢出，将该方法用于梯度攻击算法的所有类别中，显著提高了对防御模型和一般模型的攻击成功率。

Jul, 2020

高效的对抗攻击防御

本文提出了一种基于实践观察的新的防御方法，旨在强化深度神经网络的结构，提高其预测稳定性，从而更难受到针对性攻击，并在多种攻击实验中证明了该方法的有效性，相比其他防御方法具有更好的表现，而且在训练过程中的开销几乎可以忽略不计。

Jul, 2017