#multi-objective-optimization

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👥 作者: Dazhuang Liu, Yanqi Qiao, Rui Wang 0070, Kaitai Liang, Georgios Smaragdakis

本文提出了一种名为LADDER的新型多目标黑盒后门攻击方法,针对卷积神经网络(CNN),通过进化算法同时优化多个攻击目标。现有黑盒后门攻击通常将目标视为单目标优化问题,仅在单一域(如空间域)设计触发器,这会导致语义和鲁棒性受损,并引入视觉和频谱异常。LADDER是首个在双域(空间域和频域)中通过进化算法实现多目标黑盒后门攻击的实例,无需预先了解受害者模型。具体地,作者将问题公式化为多目标优化问题(MOP),并采用多目标进化算法(MOEA)求解。MOEA维护一个触发器种群,各触发器在攻击目标间权衡,通过非支配排序驱动触发器向最优解进化。进一步,应用基于偏好的选择来排除不切实际的触发器。LADDER引入双域视角:在频域最小化干净样本与中毒样本之间的异常,以实现触发器隐蔽性;通过将触发器推向低频区域,增强对预处理操作的鲁棒性。在5个公开数据集上的大量实验表明,LADDER攻击有效性至少99%,攻击鲁棒性达90.23%(平均比现有最优攻击高50.09%),自然隐蔽性提升1.12倍至196.74倍,频谱隐蔽性提升8.45倍(以平均L2范数衡量)。该工作揭示了多目标优化在后门攻击中的潜力,对防御者理解新型攻击威胁具有重要意义。

💡 推荐理由: LADDER展示了攻击者可通过进化算法实现多目标后门攻击,同时兼顾高成功率和隐蔽性(视觉和频谱),对现有防御措施构成新挑战,安全团队需关注此类攻击趋势。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 影响边界/网络设备 (+5) | 来自网络安全顶级会议 (+8) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)