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基于稀疏子空间采样的信号检测网络黑盒查询对抗攻击方法
1
作者
李东阳
王林元
+2 位作者
彭进先
马德魁
闫镔
《电子与信息学报》
北大核心
2025年第8期2808-2818,共11页
随着深度神经网络在信号检测任务的应用,神经网络易受到对抗样本攻击的脆弱性也受到了广泛关注。针对无法获取模型内部信息的信号检测网络黑盒攻击场景,该文提出一种基于稀疏子空间采样的黑盒查询对抗攻击方法。该方法将信号样本检测数...
随着深度神经网络在信号检测任务的应用,神经网络易受到对抗样本攻击的脆弱性也受到了广泛关注。针对无法获取模型内部信息的信号检测网络黑盒攻击场景,该文提出一种基于稀疏子空间采样的黑盒查询对抗攻击方法。该方法将信号样本检测数量消失比例作为判断攻击是否成功的约束条件,构造信号检测网络对抗样本攻击模型,参考跳步跳跃攻击(HSJA)算法设计基于决策边界的信号检测网络黑盒查询对抗攻击方法求解该模型,以生成信号对抗样本。为了进一步改善查询效率,该文根据信号对抗扰动特点构建稀疏子空间采样进行查询攻击,即在生成对抗样本时,按照一定比例选择具有较大幅度的信号分量,并仅在这些选定的分量上添加扰动。实验结果表明,在信号目标消失数量比例0.3的决策边界下,稀疏子空间采样黑盒对抗攻击方法使得信号检测网络mAP值降低了43.6%、召回率降低了41.2%。与全空间采样方法相比,稀疏子空间采样方法攻击成功率提升了2.5%,且对抗扰动平均能量比降低了3.47%。稀疏子空间采样攻击方法可以使得信号检测网络性能明显下降,相较于全空间采样具有攻击成功率更高、扰动强度更小等优势。
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关键词
信号检测网络
信号对抗样本
黑盒查询攻击
稀疏子空间采样
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职称材料
基于近端线性组合的信号识别神经网络黑盒对抗攻击方法
2
作者
郭宇琦
李东阳
+1 位作者
闫镔
王林元
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2024年第10期425-431,共7页
随着深度学习在无线通信领域特别是信号调制识别方向的广泛应用,神经网络易受对抗样本攻击的问题同样影响着无线通信的安全。针对无线信号在通信中难以实时获得神经网络反馈且只能访问识别结果的黑盒攻击场景,提出了一种基于近端线性组...
随着深度学习在无线通信领域特别是信号调制识别方向的广泛应用,神经网络易受对抗样本攻击的问题同样影响着无线通信的安全。针对无线信号在通信中难以实时获得神经网络反馈且只能访问识别结果的黑盒攻击场景,提出了一种基于近端线性组合的黑盒查询对抗攻击方法。该方法首先在数据集的一个子集上对每个原始信号样本进行近端线性组合,即在非常靠近原始信号的范围内与目标信号进行线性组合(加权系数不大于0.05),并将其输入待攻击网络以查询识别结果。通过统计网络对全部近端线性组合识别出错的数量,确定每类原始信号最容易受到线性组合影响的特定目标信号,将其称为最佳扰动信号。在攻击测试时,根据信号的类别选择对应最佳扰动信号执行近端线性组合,生成对抗样本。实验结果显示,该方法在选定子集上将每种调制类别的最佳扰动信号添加在全部数据集上能将神经网络识别准确率从94%降至50%,且相较于添加随机噪声攻击的扰动功率更小。此外,生成的对抗样本对于结构近似的神经网络具有一定迁移性。这种方法在统计查询后生成新的对抗样本时,易于实现且无需再进行黑盒查询。
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关键词
深度学习
对抗样本
信号识别
黑盒攻击
对抗信号
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职称材料
题名
基于稀疏子空间采样的信号检测网络黑盒查询对抗攻击方法
1
作者
李东阳
王林元
彭进先
马德魁
闫镔
机构
信息工程大学成像与智能处理实验室
中国人民解放军
出处
《电子与信息学报》
北大核心
2025年第8期2808-2818,共11页
基金
国家自然科学基金(62271504)。
文摘
随着深度神经网络在信号检测任务的应用,神经网络易受到对抗样本攻击的脆弱性也受到了广泛关注。针对无法获取模型内部信息的信号检测网络黑盒攻击场景,该文提出一种基于稀疏子空间采样的黑盒查询对抗攻击方法。该方法将信号样本检测数量消失比例作为判断攻击是否成功的约束条件,构造信号检测网络对抗样本攻击模型,参考跳步跳跃攻击(HSJA)算法设计基于决策边界的信号检测网络黑盒查询对抗攻击方法求解该模型,以生成信号对抗样本。为了进一步改善查询效率,该文根据信号对抗扰动特点构建稀疏子空间采样进行查询攻击,即在生成对抗样本时,按照一定比例选择具有较大幅度的信号分量,并仅在这些选定的分量上添加扰动。实验结果表明,在信号目标消失数量比例0.3的决策边界下,稀疏子空间采样黑盒对抗攻击方法使得信号检测网络mAP值降低了43.6%、召回率降低了41.2%。与全空间采样方法相比,稀疏子空间采样方法攻击成功率提升了2.5%,且对抗扰动平均能量比降低了3.47%。稀疏子空间采样攻击方法可以使得信号检测网络性能明显下降,相较于全空间采样具有攻击成功率更高、扰动强度更小等优势。
关键词
信号检测网络
信号对抗样本
黑盒查询攻击
稀疏子空间采样
Keywords
Signal detection network
Signal adversarial examples
Black-box query attack
Sparse subspace sampling
分类号
TN918 [电子电信—通信与信息系统]
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于近端线性组合的信号识别神经网络黑盒对抗攻击方法
2
作者
郭宇琦
李东阳
闫镔
王林元
机构
战略支援部队
信息工程大学成像与智能处理实验室
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2024年第10期425-431,共7页
基金
国家自然科学基金(62271504)。
文摘
随着深度学习在无线通信领域特别是信号调制识别方向的广泛应用,神经网络易受对抗样本攻击的问题同样影响着无线通信的安全。针对无线信号在通信中难以实时获得神经网络反馈且只能访问识别结果的黑盒攻击场景,提出了一种基于近端线性组合的黑盒查询对抗攻击方法。该方法首先在数据集的一个子集上对每个原始信号样本进行近端线性组合,即在非常靠近原始信号的范围内与目标信号进行线性组合(加权系数不大于0.05),并将其输入待攻击网络以查询识别结果。通过统计网络对全部近端线性组合识别出错的数量,确定每类原始信号最容易受到线性组合影响的特定目标信号,将其称为最佳扰动信号。在攻击测试时,根据信号的类别选择对应最佳扰动信号执行近端线性组合,生成对抗样本。实验结果显示,该方法在选定子集上将每种调制类别的最佳扰动信号添加在全部数据集上能将神经网络识别准确率从94%降至50%,且相较于添加随机噪声攻击的扰动功率更小。此外,生成的对抗样本对于结构近似的神经网络具有一定迁移性。这种方法在统计查询后生成新的对抗样本时,易于实现且无需再进行黑盒查询。
关键词
深度学习
对抗样本
信号识别
黑盒攻击
对抗信号
Keywords
Deep learning
Adversarial examples
Signal recognition
Black-box attack
Adversarial signal
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于稀疏子空间采样的信号检测网络黑盒查询对抗攻击方法
李东阳
王林元
彭进先
马德魁
闫镔
《电子与信息学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于近端线性组合的信号识别神经网络黑盒对抗攻击方法
郭宇琦
李东阳
闫镔
王林元
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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