Technology of Information Security
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905-910

Combining adversarial training and feature mixing for siamese network defense models

Combining adversarial training and feature mixing for siamese network defense models
Zhang Xinjun
Cheng Yuqing
School of Electronic & Information Engineering, Liaoning Technical University, Huludao Liaoning 125105, China

摘要

Neural network models are vulnerable to adversarial sample attacks. Aiming at the problem that current defense methods focus on improving the model structure or the model only uses the adversarial training method which leads to a single type of defense and impairs the models classification ability and inefficiency, this paper proposed the method of combining the adversarial training and the feature mixture to train the siamese neural network model(SS-ResNet18). The method mixed the training set sample data by linear interpolation, built a siamese network model using the residual attention module, and inputted PGD antagonistic samples and normal samples into different branches of the network for training. It interchanged the input features in the feature space between neighboring sample parts to enhance the networks immunity to interference, combining the adversarial loss and the classification loss as the overall loss function of the network and smoothing it with labels. Experimented on CIFAR-10 and SVHN datasets, the method shows excellent defense performance under white-box attack, and the success rate of the models defense against antagonistic samples, such as PGD, JSMA, etc., under black-box attack is more than 80%. At the same time, the SS-ResNet18 model time spent is only one-half of the one-half of the subspace antagonistic training method. The experimental results show that the SS-ResNet18 model can defend against a variety of adversarial sample attacks, and is robust and less time-consuming to train compared to existing defense methods.

基金项目

2022年辽宁省教育厅基本科研项目(LJKMZ20220678)
辽宁省教育厅科学研究经费项目(LJ2020JCL007)
辽宁工程技术大学博士启动基金资助项目(20-1020)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.07.0318
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2024年第41卷 第3期
所属栏目: Technology of Information Security
出版页码: 905-910
文章编号: 1001-3695(2024)03-039-0905-06

发布历史

[2023-09-19] Accepted Paper
[2024-03-05] Printed Article

引用本文

张新君, 程雨晴. 结合对抗训练和特征混合的孪生网络防御模型 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (3): 905-910. (Zhang Xinjun, Cheng Yuqing. Combining adversarial training and feature mixing for siamese network defense models [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (3): 905-910. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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