DI2-FGSM (CVPR2019)

我们提出了通过构造多样性输入模式来提高对抗样本的迁移性。不仅仅用原始的图片生成对抗样本，我们的算法在每次的迭代中，引入了对于干净图片的随机变化。

Introduction:

一般来说，在白盒攻击设置中，迭代攻击比单步攻击可以获得更高的成功率，因为攻击者对网络结构和权重有完美的了解。然而，如果这些对抗性的例子在不同的网络上进行测试（无论是在网络结构、权重还是两者方面），即黑盒设置，单步攻击表现得更好。这种权衡是由于迭代攻击往往会过拟合特定的网络参数（即具有较高的白箱成功率），从而使生成的对抗性例子很少转移到其他网络（即具有较低的黑箱成功率），而单步攻击通常不拟合网络参数。

在这项工作中，我们建议通过创建不同的输入模式来提高敌对的例子的可移植性。我们的工作受到了数据增强策略的启发。

model：

DI2 -FGSM:首先，我们提出了反输入迭代快速梯度符号法(DI2-FGSM)，该方法在I-FGSM每次迭代时对输入的概率为p，应用图像变换T（·），以缓解过拟合现象。在本文中，我们考虑随机调整大小，它将输入图像的大小调整为随机大小，以及随机填充，它以随机的方式在输入图像周围填充零，作为图像转换T（·）的实例化。转换概率p控制了白盒模型的成功率和黑盒模型的成功率之间的权衡。我们还实验了其他图像转换，例如，旋转或翻转，以创建不同的输入模式，并发现随机调整大小和填充会产生具有最佳可转移性的对抗性例子。

M-DI2 -FGSM：
在MI-FGSM基础上扩展：

FGSM系列关系：

攻击集成模型

Liu等人认为，同时攻击多个网络的集合可以产生更强的对抗性例子。其动机是，如果一个对抗性的图像在多个网络中仍然是对抗性的，那么它也更有可能转移到其他网络中。我们遵循在以下集成策略，它将logit激活融合在一起，同时攻击多个网络。具体来说，为了攻击K个模型的集合，对数被融合为：

其中，lk(X；θk)是参数为θk的第k个模型的对数输出，wk是具有wk≥0和w1+w2+…+wk=1的集合权值。

实验

攻击单体模型，对角线上是白盒，其他是黑盒。

还把数据增强这种方法放在其他攻击方法（C&W）上测试：

攻击集成模型：ensemble是白盒，hold-out是黑盒

此外，本文验证了Transformation probability p，Total iteration number N，Step size α三个参数的选取对实验结果的影响。