基于可逆网络的对抗样本防御算法的设计与研究

杨金; 李智; 张丽; 王熠; 卢妤

doi:10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2023.05.07

贵州大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (05) : 53 -62. DOI: 10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2023.05.07

基于可逆网络的对抗样本防御算法的设计与研究

杨金, 李智, 张丽, 王熠, 卢妤

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摘要

深度学习模型极容易受到对抗样本的攻击。为了提高模型的鲁棒性，提升相关技术在现实生活中应用的安全性，提出一种轻型可逆网络(lightweight reversible network, LRNet)用于有效去除对抗样本中的对抗扰动。首先，将哈尔小波变换与可逆网络相结合，获得更丰富的特征；其次，将特征通道分离，利用干净样本的高低频特征指导学习，从随机数中重采样替换高频信息去除对抗扰动；再次，提出特征分离模块，去除非鲁棒特征，提高分类准确率。结果表明：LRNet防御模型能显著提高防御准确率，其分类准确率在MNIST,CIFAR-10数据集上较防御模型ARN分别从91.62%和67.29%提升到97.65%和78.55%;模型的参数大小降低至0.48 MiB,是APE-GAN模型的20%;防御模型的迁移能力得到极大提高，为对抗样本的防御提供了一种新方法。