KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
v.13
no.8
/
pp.4285-4299
/
2019
Adversarial attack is a technique that causes a malfunction of classification models by adding noise that cannot be distinguished by humans, which poses a threat to a deep learning model. In this paper, we propose an efficient method to detect adversarial images using Gaussian process regression. Existing deep learning-based adversarial detection methods require numerous adversarial images for their training. The proposed method overcomes this problem by performing classification based on the statistical features of adversarial images and clean images that are extracted by Gaussian process regression with a small number of images. This technique can determine whether the input image is an adversarial image by applying Gaussian process regression based on the intermediate output value of the classification model. Experimental results show that the proposed method achieves higher detection performance than the other deep learning-based adversarial detection methods for powerful attacks. In particular, the Gaussian process regression-based detector shows better detection performance than the baseline models for most attacks in the case with fewer adversarial examples.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
/
v.15
no.1
/
pp.27-35
/
2022
In this paper we propose white noise adding method to prevent missclassification of deep learning system by adversarial attacks. The proposed method is that adding white noise to input image that is benign or adversarial example. The experimental results are showing that the proposed method is robustness to 3 adversarial attacks such as FGSM attack, BIN attack and CW attack. The recognition accuracies of Resnet model with 18, 34, 50 and 101 layers are enhanced when white noise is added to test data set while it does not affect to classification of benign test dataset. The proposed model is applicable to defense to adversarial attacks and replace to time- consuming and high expensive defense method against adversarial attacks such as adversarial training method and deep learning replacing method.
Although federated learning is designed to be safer than centralized methods in terms of security and privacy, it still has many vulnerabilities. An attacker performing an adversarial attack intentionally manipulates the deep learning model by injecting carefully crafted input data, that is, adversarial examples, into the client's training data to induce misclassification. A common defense strategy against this is so-called adversarial training, which involves preemptively learning the characteristics of adversarial examples into the model. Existing research assumes a scenario where all clients are under adversarial attack, but considering the number of clients in federated learning is very large, this is far from reality. In this paper, we experimentally examine aspects of adversarial training in a scenario where some of the clients are under attack. Through experiments, we found that there is a trade-off relationship in which the classification accuracy for normal samples decreases as the classification accuracy for adversarial examples increases. In order to effectively utilize this trade-off relationship, we present a method to perform adversarial training by adaptively selecting a loss function depending on whether the client is attacked.
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
/
v.33
no.6
/
pp.1087-1098
/
2023
The rapid advancement of artificial intelligence (AI) technology has led to its proactive utilization across various fields. However, this widespread adoption of AI-based systems has raised concerns about the increasing threat of attacks on these systems. In particular, deep neural networks, commonly used in deep learning, have been found vulnerable to adversarial attacks that intentionally manipulate input data to induce model errors. In this study, we propose a method to protect image classification models from visually imperceptible One-Pixel attacks, where only a single pixel is altered in an image. The proposed defense technique utilizes an autoencoder model to remove potential threat elements from input images before forwarding them to the classification model. Experimental results, using the CIFAR-10 dataset, demonstrate that the autoencoder-based defense approach significantly improves the robustness of pretrained image classification models against One-Pixel attacks, with an average defense rate enhancement of 81.2%, all without the need for modifications to the existing models.
Park, Ji-Hoon;Seo, Seung-Mo;Choi, Yeo-Reum;Yoo, Ji Hee
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
/
v.24
no.1
/
pp.12-21
/
2021
For successful automatic target recognition(ATR) with synthetic aperture radar(SAR) imagery, SAR target images of the database should have the identical or highly similar resolution with those collected from SAR sensors. However, it is time-consuming or infeasible to construct the multiple databases with different resolutions depending on the operating SAR system. In this paper, an approach for resolution conversion of SAR target images is proposed based on conditional generative adversarial network(cGAN). First, a number of pairs consisting of SAR target images with two different resolutions are obtained via SAR simulation and then used to train the cGAN model. Finally, the model generates the SAR target image whose resolution is converted from the original one. The similarity analysis is performed to validate reliability of the generated images. The cGAN model is further applied to measured MSTAR SAR target images in order to estimate its potential for real application.
Deep neural networks (DNNs) provide excellent performance for image, speech, and pattern recognition. However, DNNs sometimes misrecognize certain adversarial examples. An adversarial example is a sample that adds optimized noise to the original data, which makes the DNN erroneously misclassified, although there is nothing wrong with the human eye. Therefore studies on defense against adversarial example attacks are required. In this paper, we have experimentally analyzed the success rate of detection for adversarial examples by adjusting various parameters. The performance of the ensemble defense method was analyzed using fast gradient sign method, DeepFool method, Carlini & Wanger method, which are adversarial example attack methods. Moreover, we used MNIST as experimental data and Tensorflow as a machine learning library. As an experimental method, we carried out performance analysis based on three adversarial example attack methods, threshold, number of models, and random noise. As a result, when there were 7 models and a threshold of 1, the detection rate for adversarial example is 98.3%, and the accuracy of 99.2% of the original sample is maintained.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
/
v.16
no.1
/
pp.1-7
/
2023
Convolutional neural networks have already been applied to various fields beyond human visual processing capabilities in the image processing area. However, they are exposed to a severe risk of deteriorating model performance due to the appearance of adversarial attacks. In addition, defense technology to respond to adversarial attacks is effective against the attack but is vulnerable to other types of attacks. Therefore, to respond to an adversarial attack, it is necessary to analyze how the performance of the adversarial attack deteriorates through the process inside the convolutional neural network. In this study, the adversarial attack of the Alexnet and VGG11 models was analyzed using the population sparseness index, a measure of neuronal activity in neurophysiology. Through the research, it was observed in each layer that the population sparsity index for adversarial examples showed differences from that of benign examples.
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
/
v.31
no.6
/
pp.1215-1225
/
2021
Although Artificial Intelligence (AI) techniques have shown impressive performance in various fields, they are vulnerable to adversarial examples which induce misclassification by adding human-imperceptible perturbations to the input. Previous studies to defend the adversarial examples can be classified into three categories: (1) model retraining methods; (2) input transformation methods; and (3) adversarial examples detection methods. However, even though the defense methods against adversarial examples have constantly been proposed, there is no research to classify the type of adversarial attack. In this paper, we proposed an adversarial attack family classification method based on dimensionality reduction and clustering. Specifically, after extracting adversarial perturbation from adversarial example, we performed Linear Discriminant Analysis (LDA) to reduce the dimensionality of adversarial perturbation and performed K-means algorithm to classify the type of adversarial attack family. From the experimental results using MNIST dataset and CIFAR-10 dataset, we show that the proposed method can efficiently classify five tyeps of adversarial attack(FGSM, BIM, PGD, DeepFool, C&W). We also show that the proposed method provides good classification performance even in a situation where the legitimate input to the adversarial example is unknown.
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
/
v.34
no.2
/
pp.245-261
/
2024
The COVID-19 pandemic has led to the widespread adoption of contactless transactions, resulting in a noticeable increase in the trend towards fully unmanned stores. In such stores, all operational processes are automated, primarily using artificial intelligence (AI) technology. However, this AI technology has several security vulnerabilities, which can be critical in the environment of fully unmanned stores. This paper analyzes the security vulnerabilities that AI-based fully unmanned stores may face, focusing particularly on the object detection model YOLO, demonstrating that Hiding Attacks and Altering Attacks using adversarial patches are possible. It is confirmed that objects with adversarial patches attached may not be recognized by the detection model or may be incorrectly recognized as other objects. Furthermore, the paper analyzes how Data Augmentation techniques can mitigate security threats by providing a defensive effect against adversarial patch attacks. Based on these results, we emphasize the need for proactive research into defensive measures to address the inherent security threats in AI technology used in fully unmanned stores.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
/
v.28
no.10
/
pp.67-76
/
2023
Although deep learning models are making innovative achievements in the field of computer vision, the problem of vulnerability to adversarial examples continues to be raised. Adversarial examples are attack methods that inject fine noise into images to induce misclassification, which can pose a serious threat to the application of deep learning models in the real world. In this paper, we propose a model that detects adversarial examples using differences in predictive values between edge-learned classification models and underlying classification models. The simple process of extracting the edges of the objects and reflecting them in learning can increase the robustness of the classification model, and economical and efficient detection is possible by detecting adversarial examples through differences in predictions between models. In our experiments, the general model showed accuracy of {49.9%, 29.84%, 18.46%, 4.95%, 3.36%} for adversarial examples (eps={0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3}), whereas the Canny edge model showed accuracy of {82.58%, 65.96%, 46.71%, 24.94%, 13.41%} and other edge models showed a similar level of accuracy also, indicating that the edge model was more robust against adversarial examples. In addition, adversarial example detection using differences in predictions between models revealed detection rates of {85.47%, 84.64%, 91.44%, 95.47%, and 87.61%} for each epsilon-specific adversarial example. It is expected that this study will contribute to improving the reliability of deep learning models in related research and application industries such as medical, autonomous driving, security, and national defense.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.