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专利号: 2022112466562
申请人: 广州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种兼顾L2损失与L0损失的对抗攻击方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:首先使用Sign‑OPT攻击产生初始对抗噪声方向θ0和距离λ0;

第二步:计算噪声维度不重要度矩阵β;

第三步:使用二分搜索寻找一个阈值t,使得将β中高于t的值置0,低于t的值置1后,依然满足f(x0+λ0θ0·β)≠y0,其中x0表示原始图像,y0表示神经网络对x0的正确分类类别,对初始对抗噪声方向θ0进行维度优化得到最终噪声方向θ'=β·θ0;

所述第一步的具体步骤如下:

S11:随机生成大量的方向向量θ,然后分别计算在每个方向上得到对抗样本所需的最短距离g(θ),g(θ)最小时对应的θ即为一个初始的噪声方向,g(θ)即为初始距离λ0,θ求取方法如下所示:S12:求取θ的更新方向 使得在新方向 上得到的对抗样本有向量 的求取采用符号梯度估计方式,如下所示:其中Q表示随机高斯采样次数,μq表示第q次高斯采样向量,sign(g(θ+εμ)‑g(θ))表示符号梯度,计算方法如下:重复过程S12,得初始噪声方向θ0和对应的距离λ0;

所述第三步中的具体内容如下:

通过二分搜索算法,寻找一个阈值t,使得t满足下述公式:其中Bin(β,ξ)表示将β中大于ξ的值置0,小于ξ的值置1;

首先取二分法的初始上界high和下界low分别为maxβ、minβ,然后可求得并判断f(x0+λ0θ0Bin(β,ξ))≠y0是否成立,若成立则取high=mid,不成‑6立则low=mid,重复搜索过程,直至high‑low>10 时输出阈值t=high,得到阈值t后即可得到最终的对抗样本x;

x=x0+λ0θ0Bin(β,t)。

2.根据权利要求1所述的一种兼顾L2损失与L0损失的对抗攻击方法,其特征在于:所述第二步中的具体步骤如下:S21:随机置零θ0的一部分维度得到 求取方法如下所示:ωi为随机分布的0\1矩阵,然后计算 是否为对抗样本,得到符号矩阵Si:其中R(·)表示将0\1矩阵中的元素翻转,即将0元素变为1,将1元素变为0;

S22:计算符号矩阵权重αi,符号矩阵乘以一个相应的权值,权值计算方法如下:L2(·)表示求L2距离,其中γi反映每次θ0被置零的维度的信息,计算方法如下:γi=R(ωi)·θ0;

S23:计算噪声维度不重要度矩阵,计算方法如下: