Walking on the Edge: Fast, Low-Distortion Adversarial Examples

Autor: Teddy Furon, Laurent Amsaleg, Hanwei Zhang, Yannis Avrithis
Přispěvatelé: Creating and exploiting explicit links between multimedia fragments (LinkMedia), MEDIA ET INTERACTIONS (IRISA-D6), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-MEDIA ET INTERACTIONS (IRISA-D6), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Teddy Furon thanks ANR and AID for funding Chaire IA SAIDA (ANR 20-CHIA-0011-01)., ANR-20-CHIA-0011,SAIDA,Sécurité de l'Intelligence Artificielle pour des Applications Défense(2020), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: IEEE Transactions on Information Forensics and Security
IEEE Transactions on Information Forensics and Security, 2020, 16, pp.701-713. ⟨10.1109/TIFS.2020.3021899⟩
IEEE Transactions on Information Forensics and Security, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2020, 16, pp.701-713. ⟨10.1109/TIFS.2020.3021899⟩
ISSN: 1556-6013
DOI: 10.1109/TIFS.2020.3021899⟩
Popis: Adversarial examples of deep neural networks are receiving ever increasing attention because they help in understanding and reducing the sensitivity to their input. This is natural given the increasing applications of deep neural networks in our everyday lives. When white-box attacks are almost always successful, it is typically only the distortion of the perturbations that matters in their evaluation. In this work, we argue that speed is important as well, especially when considering that fast attacks are required by adversarial training. Given more time, iterative methods can always find better solutions. We investigate this speed-distortion trade-off in some depth and introduce a new attack called boundary projection (BP) that improves upon existing methods by a large margin. Our key idea is that the classification boundary is a manifold in the image space: we therefore quickly reach the boundary and then optimize distortion on this manifold.
Comment: 13 pages, 9 figures
Databáze: OpenAIRE