論文の概要: Adversarial Defense for Automatic Speaker Verification by Self-Supervised Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.00273v1
• Date: Tue, 1 Jun 2021 07:10:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-06-03 00:11:31.733644
• Title: Adversarial Defense for Automatic Speaker Verification by Self-Supervised Learning
• Title（参考訳）: 自己監督型学習による話者自動検証のための逆防御
• Authors: Haibin Wu, Xu Li, Andy T. Liu, Zhiyong Wu, Helen Meng, Hung-yi Lee
• Abstract要約: この研究は、特定の攻撃アルゴリズムを知らずにASVの敵防衛を行う最初の試みの一つである。 本研究の目的は,1) 対向摂動浄化と2) 対向摂動検出の2つの視点から対向防御を行うことである。 実験の結果, 検出モジュールは, 約80%の精度で対向検体を検出することにより, ASVを効果的に遮蔽することがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 101.42920161993455
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Previous works have shown that automatic speaker verification (ASV) is seriously vulnerable to malicious spoofing attacks, such as replay, synthetic speech, and recently emerged adversarial attacks. Great efforts have been dedicated to defending ASV against replay and synthetic speech; however, only a few approaches have been explored to deal with adversarial attacks. All the existing approaches to tackle adversarial attacks for ASV require the knowledge for adversarial samples generation, but it is impractical for defenders to know the exact attack algorithms that are applied by the in-the-wild attackers. This work is among the first to perform adversarial defense for ASV without knowing the specific attack algorithms. Inspired by self-supervised learning models (SSLMs) that possess the merits of alleviating the superficial noise in the inputs and reconstructing clean samples from the interrupted ones, this work regards adversarial perturbations as one kind of noise and conducts adversarial defense for ASV by SSLMs. Specifically, we propose to perform adversarial defense from two perspectives: 1) adversarial perturbation purification and 2) adversarial perturbation detection. Experimental results show that our detection module effectively shields the ASV by detecting adversarial samples with an accuracy of around 80%. Moreover, since there is no common metric for evaluating the adversarial defense performance for ASV, this work also formalizes evaluation metrics for adversarial defense considering both purification and detection based approaches into account. We sincerely encourage future works to benchmark their approaches based on the proposed evaluation framework.
• Abstract（参考訳）: 以前の研究では、自動話者検証(ASV)が、リプレイ、合成音声、最近出現した敵攻撃などの悪意のある密封攻撃に深刻な脆弱性があることが示されている。 再生と合成音声に対するasvの防御に多大な努力が払われているが、敵対的な攻撃に対処するためのアプローチはごくわずかである。 ASVの敵攻撃に取り組むための既存のアプローチは、敵のサンプル生成の知識を必要とするが、敵の攻撃者によって適用される正確な攻撃アルゴリズムを知ることは現実的ではない。 この研究は、特定の攻撃アルゴリズムを知らずにASVの敵防衛を行う最初の試みの一つである。 自己教師型学習モデル(SSLMs)により、入力中の表面ノイズを緩和し、中断されたものからクリーンなサンプルを再構築する利点を持つが、この研究は、敵の摂動を一種のノイズとみなし、SSLMsによるASVに対する敵の防御を行う。 具体的には,1) 対向摂動浄化と2) 対向摂動検出の2つの観点から対向防御を行うことを提案する。 実験の結果, 検出モジュールは, 約80%の精度で対向検体を検出することにより, ASVを効果的に遮蔽することがわかった。 さらに, ASV の敵防衛性能を評価するための一般的な指標は存在しないため, 浄化法と検出法の両方を考慮した敵防衛評価指標を定式化した。 提案した評価フレームワークに基づいて,今後のアプローチのベンチマークを強く推奨する。

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