Fugu-MT 論文翻訳(概要): BadPart: Unified Black-box Adversarial Patch Attacks against Pixel-wise Regression Tasks

論文の概要: BadPart: Unified Black-box Adversarial Patch Attacks against Pixel-wise Regression Tasks

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.00924v3
Date: Sat, 25 May 2024 03:04:20 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-05-28 11:47:21.738426
Title: BadPart: Unified Black-box Adversarial Patch Attacks against Pixel-wise Regression Tasks
Title（参考訳）: Bad Part: ピクセルワイド回帰タスクに対する一貫したブラックボックス対応パッチ攻撃
Authors: Zhiyuan Cheng, Zhaoyi Liu, Tengda Guo, Shiwei Feng, Dongfang Liu, Mingjie Tang, Xiangyu Zhang,
Abstract要約: 画素単位の回帰タスクに対して,最初のブラックボックス対逆パッチアタック・フレームワークを導入する。本稿では,新しい正方形対応パッチ最適化フレームワークを提案し,確率的正方形サンプリングとスコアベース勾配推定手法を用いる。攻撃プロトタイプであるBadPartは,MDEタスクとOFEタスクの両方で,合計7つのモデルを用いて評価される。
参考スコア（独自算出の注目度）: 17.627558418925567
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Pixel-wise regression tasks (e.g., monocular depth estimation (MDE) and optical flow estimation (OFE)) have been widely involved in our daily life in applications like autonomous driving, augmented reality and video composition. Although certain applications are security-critical or bear societal significance, the adversarial robustness of such models are not sufficiently studied, especially in the black-box scenario. In this work, we introduce the first unified black-box adversarial patch attack framework against pixel-wise regression tasks, aiming to identify the vulnerabilities of these models under query-based black-box attacks. We propose a novel square-based adversarial patch optimization framework and employ probabilistic square sampling and score-based gradient estimation techniques to generate the patch effectively and efficiently, overcoming the scalability problem of previous black-box patch attacks. Our attack prototype, named BadPart, is evaluated on both MDE and OFE tasks, utilizing a total of 7 models. BadPart surpasses 3 baseline methods in terms of both attack performance and efficiency. We also apply BadPart on the Google online service for portrait depth estimation, causing 43.5% relative distance error with 50K queries. State-of-the-art (SOTA) countermeasures cannot defend our attack effectively.
Abstract（参考訳）: 自動走行、拡張現実、ビデオ合成などの応用において、画素単位の回帰タスク(例えば、単眼深度推定(MDE)と光フロー推定(OFE))は我々の日常生活に広く関わっている。特定の応用は、セキュリティに批判的か社会的重要性を持つが、特にブラックボックスのシナリオにおいて、そのようなモデルの敵対的堅牢性は十分に研究されていない。本研究では,クエリベースのブラックボックスアタックにおいて,これらのモデルの脆弱性を特定することを目的とした,画素単位の回帰タスクに対する最初の統合ブラックボックス対逆パッチアタックフレームワークを提案する。そこで我々は,従来のブラックボックスパッチ攻撃のスケーラビリティ問題を克服し,確率的正方形サンプリングとスコアベース勾配推定手法を用いて,このパッチを効果的かつ効率的に生成する新しい正方形逆パッチ最適化フレームワークを提案する。攻撃プロトタイプであるBadPartは,MDEタスクとOFEタスクの両方で,合計7つのモデルを用いて評価される。 BadPartは攻撃性能と効率の両面で3つのベースラインメソッドを上回っている。また、GoogleのオンラインサービスBadPartをポートレート深度推定に応用し、50Kクエリに対して43.5%の相対誤差を発生させた。最先端のSOTA(State-of-the-art)対策は、我々の攻撃を効果的に防御することはできない。

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