面向个人信息保护的对抗性图像扰动算法研究
Research on adversarial image perturbation algorithm for personal information protection
1. 河北科技师范学院 工商管理学院, 河北 秦皇岛 066004
2. 燕山大学 a. 信息科学与工程学院; b. 图书馆, 河北 秦皇岛 066004
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摘要
通过研究对抗性图像扰动算法,应对深度神经网络对图像中个人信息的挖掘和发现以保护个人信息安全。将对抗样本生成问题转换为一个含有限制条件的多目标优化问题,考虑神经网络的分类置信度、扰动像素的位置以及色差等目标,利用差分进化算法迭代得到对抗样本。在MNIST和CIFAR-10数据集上,基于深度神经网络LeNet和ResNet进行了对抗样本生成实验,并从对抗成功率、扰动像素数目、优化效果和对抗样本的空间特征等方面进行了对比和分析。结果表明,算法在扰动像素极少的情况下(扰动均值为5)依然可以保证对深度神经网络的有效对抗,并显著优化了扰动像素的位置及色差,达到不破坏原图像的情况下保护个人信息的目的。该研究有助于促进信息技术红利共享与个人信息安全保障之间的平衡,也为对抗样本生成及深度神经网络中分类空间特征的研究提供了技术支撑。
基金项目
河北省社会科学基金资助项目(HB18SH012)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2020.12.0418
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2021年第38卷 第8期
所属栏目: 图形图像技术
出版页码: 2543-2548,2555
文章编号: 1001-3695(2021)08-055-2543-06
发布历史
[2021-08-05] 印刷出版
引用本文
王涛, 马川, 陈淑平. 面向个人信息保护的对抗性图像扰动算法研究 [J]. 计算机应用研究, 2021, 38 (8): 2543-2548,2555. (Wang Tao, Ma Chuan, Chen Shuping. Research on adversarial image perturbation algorithm for personal information protection [J]. Application Research of Computers, 2021, 38 (8): 2543-2548,2555. )
关于期刊
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- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。
《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。
《计算机应用研究》拥有众多高层次读者、作者,读者对象主要为从事计算机学科领域高、中级研究人员及工程技术人员,各高等院校计算机专业及相关专业的师生。多年来《计算机应用研究》的总被引频次及Web下载率一直名列本学科同类学术刊物前茅,所刊发的学术论文以其新颖性、学术性、前瞻性、导向性、实用性而备受广大读者的喜爱。
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