针对深度伪造的对抗攻击算法动态APGD设计

来源：计算机工程与应用杂志2022年第24期北京时间：

作者：裘昊轩, 杜彦辉, 芦天亮

单位：中国人民公安大学 信息网络安全学院，北京 100038

摘要：为了防范利用深度伪造模型伪造图片，提出了一种改进的对抗样本生成算法即动态APGD（dynamic APGD，DAPGD），通过制作对抗样本替代原始图片，使深伪模型的输出产生明显失真，从而无法有效地生成伪造图片。DAPGD使用自适应衰减学习率的思路，能加快算法收敛速度，提升收敛时对抗样本的质量；同时针对APGD容易错过最佳衰减学习率时机的问题，动态地设置用于衰减学习率的检查点，能更彻底地发挥学习率衰减的作用。由于深伪模型使用随机参数导致损失函数不稳定，取消了APGD的局部早停机制，提升算法的效果与速度。针对三个主流深度伪造模型进行DAPGD攻击实验，并与原算法及其他算法进行对比，结果表明，DAPGD生成的对抗样本在输出失真大小、攻击成功比例两个指标上均能取得更好的效果，能更有效地干扰深伪模型伪造图片。

关键词：深度伪造,对抗样本,学习率衰减,动态检查点,早停