如今,人们在网上平台上生成并分享大量内容(例如,社交网络,博客)。 2021年,每分钟为119亿日常积极的Facebook用户发布了大约15万张照片。内容主持人不断监控这些在线平台,以防止扩散不适当的内容(例如,讨厌语音,裸露图像)。基于深度学习(DL)的进步,自动内容主持人(ACM)帮助人类主持人处理高数据量。尽管他们的优势,攻击者可以利用DL组件的弱点(例如,预处理,模型)来影响其性能。因此,攻击者可以利用这些技术来通过逃避ACM来扩散不适当的内容。在这项工作中,我们提出了CAPTCHA攻击(CAPA),这是一种允许用户通过逃避ACM控件来扩散不恰当的文本的对抗技术。通过生成自定义文本CAPTCHAS的CAPA,利用ACM的粗心设计实现和内部程序漏洞。我们对现实世界ACM的攻击进行了测试,结果证实了我们简单但有效攻击的凶猛,在大多数情况下达到了100%的逃避成功。与此同时,我们展示了设计CAPA缓解,在CAPTCHAS研究区开辟了新挑战的困难。
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Recent years have seen a proliferation of research on adversarial machine learning. Numerous papers demonstrate powerful algorithmic attacks against a wide variety of machine learning (ML) models, and numerous other papers propose defenses that can withstand most attacks. However, abundant real-world evidence suggests that actual attackers use simple tactics to subvert ML-driven systems, and as a result security practitioners have not prioritized adversarial ML defenses. Motivated by the apparent gap between researchers and practitioners, this position paper aims to bridge the two domains. We first present three real-world case studies from which we can glean practical insights unknown or neglected in research. Next we analyze all adversarial ML papers recently published in top security conferences, highlighting positive trends and blind spots. Finally, we state positions on precise and cost-driven threat modeling, collaboration between industry and academia, and reproducible research. We believe that our positions, if adopted, will increase the real-world impact of future endeavours in adversarial ML, bringing both researchers and practitioners closer to their shared goal of improving the security of ML systems.
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机器学习(ML)代表了当前和未来信息系统的关键技术,许多域已经利用了ML的功能。但是,网络安全中ML的部署仍处于早期阶段,揭示了研究和实践之间的显着差异。这种差异在当前的最新目的中具有其根本原因,该原因不允许识别ML在网络安全中的作用。除非广泛的受众理解其利弊,否则ML的全部潜力将永远不会释放。本文是对ML在整个网络安全领域中的作用的首次尝试 - 对任何对此主题感兴趣的潜在读者。我们强调了ML在人类驱动的检测方法方面的优势,以及ML在网络安全方面可以解决的其他任务。此外,我们阐明了影响网络安全部署实际ML部署的各种固有问题。最后,我们介绍了各种利益相关者如何为网络安全中ML的未来发展做出贡献,这对于该领域的进一步进步至关重要。我们的贡献补充了两项实际案例研究,这些案例研究描述了ML作为对网络威胁的辩护的工业应用。
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随着全球人口越来越多的人口驱动世界各地的快速城市化,有很大的需要蓄意审议值得生活的未来。特别是,随着现代智能城市拥抱越来越多的数据驱动的人工智能服务,值得记住技术可以促进繁荣,福祉,城市居住能力或社会正义,而是只有当它具有正确的模拟补充时(例如竭尽全力,成熟机构,负责任治理);这些智能城市的最终目标是促进和提高人类福利和社会繁荣。研究人员表明,各种技术商业模式和特征实际上可以有助于极端主义,极化,错误信息和互联网成瘾等社会问题。鉴于这些观察,解决了确保了诸如未来城市技术基岩的安全,安全和可解释性的哲学和道德问题,以为未来城市的技术基岩具有至关重要的。在全球范围内,有能够更加人性化和以人为本的技术。在本文中,我们分析和探索了在人以人为本的应用中成功部署AI的安全,鲁棒性,可解释性和道德(数据和算法)挑战的关键挑战,特别强调这些概念/挑战的融合。我们对这些关键挑战提供了对现有文献的详细审查,并分析了这些挑战中的一个可能导致他人的挑战方式或帮助解决其他挑战。本文还建议了这些域的当前限制,陷阱和未来研究方向,以及如何填补当前的空白并导致更好的解决方案。我们认为,这种严谨的分析将为域名的未来研究提供基准。
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由于使用语音处理系统(VPS)在日常生活中继续变得更加普遍,通过增加商业语音识别设备等应用以及主要文本到语音软件,因此对这些系统的攻击越来越复杂,各种各样的,不断发展。随着VPS的用例快速发展到新的空间和目的,对隐私的潜在后果越来越危险。此外,不断增长的数量和越来越多的空中攻击的实用性使系统失败更可能。在本文中,我们将识别和分类对语音处理系统的独特攻击的安排。多年来,研究已经从专业,未标准的攻击中迁移,导致系统的故障以及拒绝服务更加普遍的目标攻击,这些攻击可以强迫对手控制的结果。目前和最常用的机器学习系统和深神经网络在现代语音处理系统的核心内部建立,重点是性能和可扩展性而不是安全性。因此,我们对我们来重新评估发展语音处理景观并确定当前攻击和防御的状态,以便我们可能会建议未来的发展和理论改进。
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The dissemination of hateful memes online has adverse effects on social media platforms and the real world. Detecting hateful memes is challenging, one of the reasons being the evolutionary nature of memes; new hateful memes can emerge by fusing hateful connotations with other cultural ideas or symbols. In this paper, we propose a framework that leverages multimodal contrastive learning models, in particular OpenAI's CLIP, to identify targets of hateful content and systematically investigate the evolution of hateful memes. We find that semantic regularities exist in CLIP-generated embeddings that describe semantic relationships within the same modality (images) or across modalities (images and text). Leveraging this property, we study how hateful memes are created by combining visual elements from multiple images or fusing textual information with a hateful image. We demonstrate the capabilities of our framework for analyzing the evolution of hateful memes by focusing on antisemitic memes, particularly the Happy Merchant meme. Using our framework on a dataset extracted from 4chan, we find 3.3K variants of the Happy Merchant meme, with some linked to specific countries, persons, or organizations. We envision that our framework can be used to aid human moderators by flagging new variants of hateful memes so that moderators can manually verify them and mitigate the problem of hateful content online.
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几年的研究表明,在理论和实践中,机器学习系统容易受到对抗的例子。到目前为止,这种攻击主要有针对性的视觉模型,利用人类和机器感知之间的差距。虽然基于文本的模型也被对抗例子遭到攻击,但这种攻击努力保持语义意义和无法区分。在本文中,我们探讨了大类的对抗示例,可用于在黑盒设置中攻击基于文本的模型,而不会对输入进行任何人类可知的视觉修改。我们使用对人眼不可察觉的编码特异性扰动来操纵从神经计算机翻译管道到网络搜索引擎的各种自然语言处理(NLP)系统的输出。我们发现,通过单一的难以察觉的编码注射 - 代表一个无形的字符,同型角色,重新排序或删除 - 攻击者可以显着降低易受伤害的模型的性能,并且三次注射大多数型号可以在功能上打破。除了由Facebook,IBM和HuggingFace发布的开源模型之外,我们攻击目前部署的商业系统这一新颖的一系列攻击对许多语言处理系统提供了重大威胁:攻击者可以以目标方式影响系统而没有任何关于底层模型的假设。我们得出结论,基于文本的NLP系统需要仔细的输入消毒,就像传统应用程序一样,并且考虑到这样的系统现在正在迅速地部署,需要建筑师和运营商的紧急注意。
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本次调查绘制了用于分析社交媒体数据的生成方法的研究状态的广泛的全景照片(Sota)。它填补了空白,因为现有的调查文章在其范围内或被约会。我们包括两个重要方面,目前正在挖掘和建模社交媒体的重要性:动态和网络。社会动态对于了解影响影响或疾病的传播,友谊的形成,友谊的形成等,另一方面,可以捕获各种复杂关系,提供额外的洞察力和识别否则将不会被注意的重要模式。
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边缘计算是一个将数据处理服务转移到生成数据的网络边缘的范式。尽管这样的架构提供了更快的处理和响应,但除其他好处外,它还提出了必须解决的关键安全问题和挑战。本文讨论了从硬件层到系统层的边缘网络体系结构出现的安全威胁和漏洞。我们进一步讨论了此类网络中的隐私和法规合规性挑战。最后,我们认为需要一种整体方法来分析边缘网络安全姿势,该姿势必须考虑每一层的知识。
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如今,由于最近在人工智能(AI)和机器学习(ML)中的近期突破,因此,智能系统和服务越来越受欢迎。然而,机器学习不仅满足软件工程,不仅具有有希望的潜力,而且还具有一些固有的挑战。尽管最近的一些研究努力,但我们仍然没有明确了解开发基于ML的申请和当前行业实践的挑战。此外,目前尚不清楚软件工程研究人员应将其努力集中起来,以更好地支持ML应用程序开发人员。在本文中,我们报告了一个旨在了解ML应用程序开发的挑战和最佳实践的调查。我们合成从80名从业者(以不同的技能,经验和应用领域)获得的结果为17个调查结果;概述ML应用程序开发的挑战和最佳实践。参与基于ML的软件系统发展的从业者可以利用总结最佳实践来提高其系统的质量。我们希望报告的挑战将通知研究界有关需要调查的主题,以改善工程过程和基于ML的申请的质量。
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窃取对受控信息的攻击,以及越来越多的信息泄漏事件,已成为近年来新兴网络安全威胁。由于蓬勃发展和部署先进的分析解决方案,新颖的窃取攻击利用机器学习(ML)算法来实现高成功率并导致大量损坏。检测和捍卫这种攻击是挑战性和紧迫的,因此政府,组织和个人应该非常重视基于ML的窃取攻击。本调查显示了这种新型攻击和相应对策的最新进展。以三类目标受控信息的视角审查了基于ML的窃取攻击,包括受控用户活动,受控ML模型相关信息和受控认证信息。最近的出版物总结了概括了总体攻击方法,并导出了基于ML的窃取攻击的限制和未来方向。此外,提出了从三个方面制定有效保护的对策 - 检测,破坏和隔离。
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Learning-based pattern classifiers, including deep networks, have shown impressive performance in several application domains, ranging from computer vision to cybersecurity. However, it has also been shown that adversarial input perturbations carefully crafted either at training or at test time can easily subvert their predictions. The vulnerability of machine learning to such wild patterns (also referred to as adversarial examples), along with the design of suitable countermeasures, have been investigated in the research field of adversarial machine learning. In this work, we provide a thorough overview of the evolution of this research area over the last ten years and beyond, starting from pioneering, earlier work on the security of non-deep learning algorithms up to more recent work aimed to understand the security properties of deep learning algorithms, in the context of computer vision and cybersecurity tasks. We report interesting connections between these apparently-different lines of work, highlighting common misconceptions related to the security evaluation of machine-learning algorithms. We review the main threat models and attacks defined to this end, and discuss the main limitations of current work, along with the corresponding future challenges towards the design of more secure learning algorithms.
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机器学习是一个人工智能(AI)的领域,对于几个关键系统来说变得至关重要,使其成为威胁参与者的良好目标。威胁参与者利用不同的策略,技术和程序(TTP),以防止机器学习(ML)系统的机密性,完整性和可用性。在ML周期期间,他们将对抗性TTP利用为毒数据和基于ML ML的系统。近年来,已经为传统系统提出了多种安全惯例,但它们不足以应对基于ML的系统的性质。在本文中,我们对针对基于ML的系统的威胁进行了实证研究,旨在了解和表征ML威胁的性质并确定常见的缓解策略。该研究基于MITER的ATLAS数据库,AI事件数据库和文献的89个现实世界ML攻击方案。从GitHub搜索和Python包装咨询数据库中的854毫升存储库,根据其声誉选择。 AI事件数据库和文献的攻击用于识别Atlas中未记录的漏洞和新类型的威胁。结果表明,卷积神经网络是攻击情景中最有针对性的模型之一。最大漏洞突出的ML存储库包括TensorFlow,OpenCV和笔记本。在本文中,我们还报告了研究的ML存储库中最常见的漏洞,最有针对性的ML阶段和模型,是ML阶段和攻击方案中最常用的TTP。对于红色/蓝色团队,该信息尤其重要,以更好地进行攻击/防御,从业人员在ML开发过程中防止威胁以及研究人员开发有效的防御机制。
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随着数字时代的出现,由于技术进步,每天的任务都是自动化的。但是,技术尚未为人们提供足够的工具和保障措施。随着互联网连接全球越来越多的设备,确保连接设备的问题以均匀的螺旋速率增长。数据盗窃,身份盗窃,欺诈交易,密码妥协和系统漏洞正在成为常规的日常新闻。最近的人工智能进步引起了网络攻击的激烈威胁。 AI几乎应用于不同科学和工程的每个领域。 AI的干预不仅可以使特定任务自动化,而且可以提高效率。因此,很明显,如此美味的传播对网络犯罪分子来说是非常开胃的。因此,传统的网络威胁和攻击现在是``智能威胁''。本文讨论了网络安全和网络威胁,以及传统和智能的防御方式,以防止网络攻击。最终,结束讨论,以潜在的潜在前景结束讨论AI网络安全。
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Content moderation is the process of screening and monitoring user-generated content online. It plays a crucial role in stopping content resulting from unacceptable behaviors such as hate speech, harassment, violence against specific groups, terrorism, racism, xenophobia, homophobia, or misogyny, to mention some few, in Online Social Platforms. These platforms make use of a plethora of tools to detect and manage malicious information; however, malicious actors also improve their skills, developing strategies to surpass these barriers and continuing to spread misleading information. Twisting and camouflaging keywords are among the most used techniques to evade platform content moderation systems. In response to this recent ongoing issue, this paper presents an innovative approach to address this linguistic trend in social networks through the simulation of different content evasion techniques and a multilingual Transformer model for content evasion detection. In this way, we share with the rest of the scientific community a multilingual public tool, named "pyleetspeak" to generate/simulate in a customizable way the phenomenon of content evasion through automatic word camouflage and a multilingual Named-Entity Recognition (NER) Transformer-based model tuned for its recognition and detection. The multilingual NER model is evaluated in different textual scenarios, detecting different types and mixtures of camouflage techniques, achieving an overall weighted F1 score of 0.8795. This article contributes significantly to countering malicious information by developing multilingual tools to simulate and detect new methods of evasion of content on social networks, making the fight against information disorders more effective.
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对抗商业黑匣子语音平台的对抗攻击,包括云语音API和语音控制设备,直到近年来接受了很少的关注。目前的“黑匣子”攻击所有严重依赖于预测/置信度评分的知识,以加工有效的对抗示例,这可以通过服务提供商直观地捍卫,而不返回这些消息。在本文中,我们提出了在更实用和严格的情况下提出了两种新的对抗攻击。对于商业云演讲API,我们提出了一个决定的黑匣子逆势攻击,这些攻击是唯一的最终决定。在偶变中,我们将决策的AE发电作为一个不连续的大规模全局优化问题,并通过自适应地将该复杂问题自适应地分解成一组子问题并协同优化每个问题来解决它。我们的春天是一种齐全的所有方法,它在一个广泛的流行语音和扬声器识别API,包括谷歌,阿里巴巴,微软,腾讯,达到100%的攻击攻击速度100%的攻击率。 iflytek,和景东,表现出最先进的黑箱攻击。对于商业语音控制设备,我们提出了Ni-Occam,第一个非交互式物理对手攻击,而对手不需要查询Oracle并且无法访问其内部信息和培训数据。我们将对抗性攻击与模型反演攻击相结合,从而产生具有高可转换性的物理有效的音频AE,而无需与目标设备的任何交互。我们的实验结果表明,NI-Occam可以成功欺骗苹果Siri,Microsoft Cortana,Google Assistant,Iflytek和Amazon Echo,平均SRO为52%和SNR为9.65dB,对抗语音控制设备的非交互式物理攻击。
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Recent studies show that, despite being effective on numerous tasks, text processing algorithms may be vulnerable to deliberate attacks. However, the question of whether such weaknesses can directly lead to security threats is still under-explored. To bridge this gap, we conducted vulnerability tests on Text-to-SQL, a technique that builds natural language interfaces for databases. Empirically, we showed that the Text-to-SQL modules of two commercial black boxes (Baidu-UNIT and Codex-powered Ai2sql) can be manipulated to produce malicious code, potentially leading to data breaches and Denial of Service. This is the first demonstration of the danger of NLP models being exploited as attack vectors in the wild. Moreover, experiments involving four open-source frameworks verified that simple backdoor attacks can achieve a 100% success rate on Text-to-SQL systems with almost no prediction performance impact. By reporting these findings and suggesting practical defences, we call for immediate attention from the NLP community to the identification and remediation of software security issues.
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Speech-centric machine learning systems have revolutionized many leading domains ranging from transportation and healthcare to education and defense, profoundly changing how people live, work, and interact with each other. However, recent studies have demonstrated that many speech-centric ML systems may need to be considered more trustworthy for broader deployment. Specifically, concerns over privacy breaches, discriminating performance, and vulnerability to adversarial attacks have all been discovered in ML research fields. In order to address the above challenges and risks, a significant number of efforts have been made to ensure these ML systems are trustworthy, especially private, safe, and fair. In this paper, we conduct the first comprehensive survey on speech-centric trustworthy ML topics related to privacy, safety, and fairness. In addition to serving as a summary report for the research community, we point out several promising future research directions to inspire the researchers who wish to explore further in this area.
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假新闻的扩散及其严重的负面社会影响力推动了假新闻检测方法成为网络经理的必要工具。同时,社交媒体的多媒体性质使多模式的假新闻检测因其捕获更多模态特征的能力而受欢迎,而不是单模式检测方法。但是,当前有关多模式检测的文献更有可能追求检测准确性,但忽略了检测器的鲁棒性。为了解决这个问题,我们提出了对多模式假新闻探测器的全面鲁棒性评估。在这项工作中,我们模拟了恶意用户和开发人员的攻击方法,即发布假新闻并注入后门。具体而言,我们使用五种对抗和两种后门攻击方法评估了多模式探测器。实验结果暗示:(1)在对抗攻击下,最先进的检测器的检测性能显着降解,甚至比一般检测器更糟; (2)大多数多模式探测器受到视觉模态的攻击比文本模态更容易受到攻击; (3)当受欢迎的事件的图像在探测器遭受后门攻击时会导致探测器的重大降解; (4)在多模式攻击下这些检测器的性能比在单模式攻击下更糟糕; (5)防御方法将改善多模式探测器的鲁棒性。
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对手示例是对机器学习系统的输入,导致来自该系统的输出不正确。通过这种类型的输入发射的攻击可能导致严重后果:例如,在图像识别领域中,停止信号可以被错误分类为速度限制指示。但是,对抗示例也代表了不同的研究方向的燃料域名和应用程序。在这里,我们概述了如何能够获得有利可图的强大工具,以构建更强大的学习模型,能够更好地攻击,两个关键任务:假新闻和社交机器人检测。
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