KR102441490B1 - Method and system for generating adversarial pattern on image - Google Patents

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KR102441490B1
KR102441490B1 KR1020210164896A KR20210164896A KR102441490B1 KR 102441490 B1 KR102441490 B1 KR 102441490B1 KR 1020210164896 A KR1020210164896 A KR 1020210164896A KR 20210164896 A KR20210164896 A KR 20210164896A KR 102441490 B1 KR102441490 B1 KR 102441490B1
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김용수
이동진
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주식회사 스마트엠투엠
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Abstract

The present disclosure is a method for generating an adversarial attack pattern performed by at least one processor. The method for generating the adversarial attack pattern includes the steps of: preparing an attack pattern; outputting an attack pattern rendering image based on an attack target image and the attack pattern by means of a neural rendering model; and causing the malfunction of the attack target model by inputting the attack pattern rendering image to the attack target model.

Description

적대적 공격 패턴 생성 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR GENERATING ADVERSARIAL PATTERN ON IMAGE}Method and system for generating hostile attack patterns

본 개시는 적대적 공격 패턴을 생성하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 구체적으로, 뉴럴 렌더링 기반의 3차원 적대적 공격 패턴을 생성하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method and system for generating a hostile attack pattern, and more particularly, to a method and system for generating a three-dimensional hostile attack pattern based on neural rendering.

적대적 공격(Adversarial Attack)은 기만적인 입력(deceptive input)을 제공하여 기계 학습 모델을 속이는 공격을 나타낸다. 적대적 공격은 입력 데이터를 조작하여 기계 학습 모델의 오작동을 유발하는 공격을 나타낸다. 예를 들어, 적대적 공격은 판다(Panda) 사진에 의도적인 노이즈를 추가하여 적대적 공격 이미지를 만들고 이를 기계 학습 모델에 입력하면, 기계 학습 모델이 판다가 아닌 긴팔 원숭이로 오인식하도록 기계 학습 모델을 공격하는 과정을 말한다.An adversarial attack refers to an attack that deceives a machine learning model by providing deceptive input. Adversarial attacks refer to attacks that manipulate input data to cause machine learning models to malfunction. For example, in a hostile attack, if an image of a hostile attack is created by adding intentional noise to a picture of a panda, and this is input to a machine learning model, say the process

적대적 공격 수행 방식을 살펴보면, 입력 데이터를 조작하는 적대적 공격에는 크게 교란(Perturbation), 패치(Patch) 및 패턴(Pattern) 방식이 있을 수 있다. 교란(Perturbation) 방식은 입력 이미지에 미세한 노이즈를 추가하여 공격하는 방식으로 수행될 수 있다. 패치(Patch) 방식은 입력 이미지에 존재하는 물체에 특정 패치를 부착하여 공격하는 방식으로 수행될 수 있다. 패턴(Pattern) 방식은 3차원 물체의 표면에 특정 패턴을 반복적인 형태로 렌더링하여 공격하는 방식으로 수행될 수 있다.Looking at the hostile attack execution method, hostile attacks that manipulate input data may be largely divided into perturbation, patch, and pattern methods. The perturbation method may be performed by adding a minute noise to the input image to attack. The patch method may be performed by attaching a specific patch to an object existing in the input image to attack. The pattern method may be performed by rendering a specific pattern repetitively on the surface of a 3D object and attacking it.

교란 및 패치 방식은 2차원 이미지에 적용하는 방식이며, 3차원 물체에 적용 시 물체의 평면과 같은 일부분에만 적용 가능하다. 반면, 패턴 방식은 물체의 위치 및 보이는 각도에 관계없이 모두 공격 가능하다.The disturbance and patch method is a method applied to a two-dimensional image, and when applied to a three-dimensional object, it can be applied only to a part of the object, such as a plane. On the other hand, the pattern method can attack regardless of the position and viewing angle of the object.

적대적 공격 종류에는 화이트박스 공격(White-box Attack) 및 블랙박스 공격(Black-box Attack)이 포함될 수 있다. 화이트박스 공격은 공격 대상 모델의 정보(예컨대, 모델 구조, 파라미터 등)를 모두 알 수 있는 상황에서 공격 모델의 입력단부터 출력단까지 미분 가능해야 한다. 반면, 블랙박스 공격은 공격 대상 모델의 정보를 모르는 상황에서의 공격이 가능하다. 일반적으로 블랙박스 공격에 비해 화이트박스 공격 성능이 뛰어날 수 있다. 그러나 적대적 공격 중 패턴(Pattern) 방식은 렌더링의 특성으로 인해 블랙박스 공격에 한정될 수 있다. 일반적인 렌더링 기법은 미분 불가능하기 때문에 블랙박스 공격만 수행 가능하다.The hostile attack type may include a white-box attack and a black-box attack. The white box attack must be differentiable from the input stage to the output stage of the attack model in a situation where all information (eg, model structure, parameters, etc.) of the attack target model is known. On the other hand, the black box attack is possible in a situation where the information of the attack target model is unknown. In general, white box attack performance can be better than black box attack. However, the pattern method among hostile attacks may be limited to a black box attack due to the characteristics of rendering. Since the general rendering technique is non-differentiable, only a black box attack can be performed.

본 개시는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 적대적 공격 패턴 생성 방법, 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 및 장치(시스템)를 제공한다.The present disclosure provides a method for generating a hostile attack pattern, a computer program stored in a recording medium, and an apparatus (system) for solving the above problems.

본 개시는 방법, 장치(시스템) 또는 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 포함한 다양한 방식으로 구현될 수 있다.The present disclosure may be implemented in various ways including a method, an apparatus (system), or a computer program stored in a readable storage medium.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는, 적대적 공격 패턴 생성 방법은, 공격 패턴을 준비하는 단계, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계, 및 공격 패턴 렌더링 이미지를 공격 대상 모델에 입력함으로써 공격 대상 모델의 오작동을 유발하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present disclosure, the method for generating a hostile attack pattern, executed by at least one processor, includes preparing an attack pattern, rendering the attack pattern based on the attack target image and the attack pattern by a neural rendering model outputting an image, and inputting an attack pattern rendering image to the attack target model to cause a malfunction of the attack target model.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계는, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 패턴을 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처(texture)로 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, outputting the attack pattern rendering image based on the attack target image and the attack pattern by the neural rendering model includes, by the neural rendering model, the attack including the attack pattern in the attack target image. It may include mapping to a texture of the target object.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계는, 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하는 단계, 및 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of outputting the attack pattern rendering image based on the attack target image and the attack pattern by the neural rendering model includes an auto-encoder-based transformation feature extractor, It may include extracting a transformation feature from the target image, and generating an attack pattern rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter capable of complex operation between images.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하는 단계는, 공격 패턴에서 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하는 단계, 제1 이미지에 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하는 단계, 제2 이미지에 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하는 단계, 및 제3 이미지에 변환 특징을 곱한 후 정류선형함수를 적용하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of generating the attack pattern rendering image from the transformation feature by the attack pattern converter capable of complex operation between images includes subtracting the transformation feature from the attack pattern and then using a rectified linear function (ReLU) applying a first image to generate a first image, adding a transform feature to the first image to generate a second image, multiplying the second image by a transform feature to produce a third image, and adding the transform feature to the third image It may include generating an attack pattern rendering image by applying a rectifying linear function after multiplication.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 방법은, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 모델이 공격 패턴을 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the method includes the steps of learning the neural rendering model so that the attack target image and the attack pattern are input, and the neural rendering model maps the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image. may include more.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는, 적대적 공격 패턴 렌더링 이미지 생성을 위한 인공신경망 학습 방법은, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 이미지를 추론하는 단계, 그래픽 엔진에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성하는 단계, 및 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present disclosure, the artificial neural network learning method for generating a hostile attack pattern rendering image, which is executed by at least one processor, is a neural rendering image by inputting an attack target image and an attack pattern as an input by a neural rendering model. inferring, generating, by the graphics engine, an attack target image and an attack pattern as input, a graphics engine rendering image, and a neural rendering model such that a loss function for a difference between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized. It includes the step of learning.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 이미지를 추론하는 단계는, 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하는 단계, 및 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 변환 특징으로부터 뉴럴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of inferring the neural rendering image by inputting the attack target image and the attack pattern as an input by the neural rendering model is an auto-encoder-based transformation feature extractor, the attack target It may include extracting a transformation feature from the image, and generating a neural rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter capable of complex operation between images.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 변환 특징으로부터 뉴럴 렌더링 이미지를 생성하는 단계는, 공격 패턴에서 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하는 단계, 제1 이미지에 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하는 단계, 제2 이미지에 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하는 단계, 및 제3 이미지에 변환 특징을 곱한 후 정류선형함수를 적용하여 뉴럴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of generating a neural rendering image from a transform feature by an attack pattern converter capable of complex operation between images includes subtracting a transform feature from an attack pattern and then applying a rectified linear function (ReLU) to generate a first image, generating a second image by adding a transform feature to the first image, multiplying the second image by a transform feature to generate a third image, and multiplying the third image by a transform feature The method may include generating a neural rendering image by applying a post-rectified linear function.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 그래픽 엔진에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성하는 단계는, 그래픽 엔진에 의해, 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처에 공격 패턴을 적용함으로써 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, generating, by the graphic engine, the graphic engine rendering image by inputting the attack target image and the attack pattern as an input, includes, by the graphic engine, the texture of the attack target object included in the attack target image. It may include generating a graphics engine rendered image by applying an attack pattern.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계는, 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 이진 교차 엔트로피(BCE: Binary Cross-Entropy)에 기초하여 정의되는 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of learning the neural rendering model so that the loss function for the difference between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized comprises: binary cross entropy ( It may include learning the neural rendering model so that the loss function defined based on BCE: Binary Cross-Entropy is minimized.

본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템은, 통신 모듈, 메모리, 및 메모리와 연결되고, 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 적어도 하나의 프로그램을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로그램은, 공격 패턴을 준비하고, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하고, 공격 패턴 렌더링 이미지를 공격 대상 모델에 입력함으로써 공격 대상 모델의 오작동을 유발하기 위한 하나 이상의 명령어를 포함한다.A hostile attack pattern generating system according to an embodiment of the present disclosure includes a communication module, a memory, and at least one processor connected to the memory and configured to execute at least one computer-readable program included in the memory, at least One program prepares an attack pattern, outputs the attack pattern rendering image based on the attack target image and the attack pattern by the neural rendering model, and inputs the attack pattern rendering image to the attack target model, thereby causing malfunction of the attack target model contains one or more instructions to trigger

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 것은, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 패턴을 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처(texture)로 매핑하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, outputting the attack pattern rendering image based on the attack target image and the attack pattern by the neural rendering model includes, by the neural rendering model, the attack target included in the attack target image. This may include mapping to an object's texture.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 모델은, 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하는 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기, 및 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하도록 이미지 간의 복합 연산을 실행하는 공격 패턴 변환기를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the neural rendering model generates an auto-encoder-based transformation feature extractor for extracting transformation features from an attack target image, and an attack pattern rendering image from transformation features It may include an attack pattern converter that executes complex operations between images to do so.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 공격 패턴 변환기는, 공격 패턴에서 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하고, 제1 이미지에 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하고, 제2 이미지에 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하고, 제3 이미지에 변환 특징을 곱한 후 정류선형함수를 적용하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the attack pattern converter generates a first image by applying a rectified linear function (ReLU) after subtracting a transform feature from the attack pattern, and adds a transform feature to the first image to obtain a second image and generating a third image by multiplying the second image by the transform feature, multiplying the third image by the transform feature, and then applying a rectified linear function to generate an attack pattern rendering image.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 프로그램은, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 모델이 공격 패턴을 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하기 위한 하나 이상의 명령어를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, at least one program learns the neural rendering model so that the attack target image and the attack pattern are input, and the neural rendering model maps the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image. It may further include one or more instructions for doing.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 모델이 공격 패턴을 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 것은, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 이미지를 추론하는 것, 그래픽 엔진에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성하는 것, 및 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, learning the neural rendering model to map the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image by inputting the attack target image and the attack pattern as an input is the neural rendering model. inferring a neural rendered image by inputting an attack target image and an attack pattern by the graphics engine, generating a graphics engine rendering image by inputting the attack target image and an attack pattern by a neural rendering image and a graphics engine It may include training the neural rendering model so that the loss function for the difference between the rendered images is minimized.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 것은, 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 이진 교차 엔트로피(BCE: Binary Cross-Entropy)에 기초하여 정의되는 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the training of the neural rendering model so that the loss function for the difference between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized is the binary cross entropy (BCE) between the neural rendering image and the graphics engine rendering image : It may include learning the neural rendering model so that the loss function defined based on Binary Cross-Entropy is minimized.

본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램은, 공격 패턴을 준비하는 단계, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계, 및 공격 패턴 렌더링 이미지를 공격 대상 모델에 입력함으로써 공격 대상 모델의 오작동을 유발하는 단계를 실행하기 위한 하나 이상의 명령어를 포함한다.In order to execute the method for generating a hostile attack pattern according to an embodiment of the present disclosure in a computer, the computer program stored in the computer-readable recording medium includes the steps of preparing an attack pattern, the attack target image and the attack pattern by the neural rendering model. outputting an attack pattern rendering image based on the one or more instructions for executing the step of causing a malfunction of the attack target model by inputting the attack pattern rendering image to the attack target model.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계는, 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하는 단계, 및 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of outputting the attack pattern rendering image based on the attack target image and the attack pattern by the neural rendering model includes an auto-encoder-based transformation feature extractor, It may include extracting a transformation feature from the target image, and generating an attack pattern rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter capable of complex operation between images.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하는 단계는, 공격 패턴에서 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하는 단계, 제1 이미지에 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하는 단계, 제2 이미지에 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하는 단계, 및 제3 이미지에 변환 특징을 곱한 후 정류선형함수를 적용하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of generating the attack pattern rendering image from the transformation feature by the attack pattern converter capable of complex operation between images includes subtracting the transformation feature from the attack pattern and then using a rectified linear function (ReLU) applying a first image to generate a first image, adding a transform feature to the first image to generate a second image, multiplying the second image by a transform feature to produce a third image, and adding the transform feature to the third image It may include generating an attack pattern rendering image by applying a rectifying linear function after multiplication.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 공격 대상 이미지에 포함된 3차원 물체의 표면에 공격 패턴을 적용할 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, an attack pattern may be applied to a surface of a 3D object included in an attack target image.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 종래의 교란 및 패치와 같은 적대적 공격 기법과 비교하여 물체의 위치 및 보이는 각도에 관계없이 모두 공격 가능하게 할 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, it is possible to make attacks possible regardless of the position and viewing angle of the object, compared to the conventional hostile attack techniques such as disturbance and patching.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 뉴럴 렌더링 기법을 적용하여 화이트박스 공격이 가능하게 할 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, a white box attack may be made possible by applying a neural rendering technique.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 종래의 블랙박스 기반 패턴 공격 방식과 비교하여 공격 성능을 향상시킬 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, attack performance may be improved compared to a conventional black box-based pattern attack method.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 공격 성능이 향상된 공격 패턴 생성 과정을 수행함으로써, 향후 인공지능 보안 취약점의 대응 기술 구현에 효율적으로 활용 가능하게 할 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, by performing the process of generating an attack pattern with improved attack performance, it can be efficiently utilized to implement a technology to cope with artificial intelligence security vulnerabilities in the future.

본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(“통상의 기술자”라 함)에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effect of the present disclosure is not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned are clear from the description of the claims to those of ordinary skill in the art (referred to as "person of ordinary skill") will be able to understand

본 개시의 실시예들은, 이하 설명하는 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소들을 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 및 활용 절차를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 프로세서의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 프로세서에 의해 실행되는 인공신경망의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 뉴럴 렌더링 모델의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 프로세서에 의해 실행되는 인공신경망의 학습 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 패턴 렌더링 이미지 생성을 위한 인공신경망 학습 방법을 나타내는 흐름도이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings described below, wherein like reference numerals denote like elements, but are not limited thereto.
1 is a diagram illustrating a procedure for generating and utilizing a hostile attack pattern according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a system for generating a hostile attack pattern according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a diagram illustrating a configuration of a processor of a hostile attack pattern generation system according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram illustrating a configuration of an artificial neural network executed by a processor of a hostile attack pattern generation system according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a diagram illustrating an internal structure of a neural rendering model according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a diagram illustrating a learning method of an artificial neural network executed by a processor of a hostile attack pattern generation system according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a flowchart illustrating a method for generating a hostile attack pattern according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a flowchart illustrating an artificial neural network learning method for generating an adversarial pattern rendering image according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, specific contents for carrying out the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description, if there is a risk of unnecessarily obscuring the gist of the present disclosure, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted.

첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응되는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.In the accompanying drawings, identical or corresponding components are assigned the same reference numerals. In addition, in the description of the embodiments below, overlapping description of the same or corresponding components may be omitted. However, even if description regarding components is omitted, it is not intended that such components are not included in any embodiment.

개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 통상의 기술자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the disclosed embodiments, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the present disclosure to be complete, and the present disclosure provides those skilled in the art with the scope of the invention. It is provided for complete information only.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the disclosed embodiments will be described in detail. The terms used in the present specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present disclosure, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the contents of the present disclosure, rather than the simple name of the term.

본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Expressions in the singular herein include plural expressions unless the context clearly dictates the singular. Also, the plural expression includes the singular expression unless the context clearly dictates the plural. In the entire specification, when a part includes a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

또한, 명세서에서 사용되는 '모듈' 또는 '부'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소를 의미하며, '모듈' 또는 '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '모듈' 또는 '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 또는 변수들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구성요소들과 '모듈' 또는 '부'들은 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '모듈' 또는 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '모듈' 또는 '부'들로 더 분리될 수 있다.In addition, the term 'module' or 'unit' used in the specification means a software or hardware component, and 'module' or 'unit' performs certain roles. However, 'module' or 'unit' is not meant to be limited to software or hardware. A 'module' or 'unit' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, a 'module' or 'unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, and properties. , procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays or at least one of variables. Components and 'modules' or 'units' are the functions provided within are combined into a smaller number of components and 'modules' or 'units' or additional components and 'modules' or 'units' can be further separated.

본 개시의 일 실시예에 따르면, '모듈' 또는 '부'는 프로세서 및 메모리로 구현될 수 있다. '프로세서'는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서, '프로세서'는 주문형 반도체(ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스(PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. '프로세서'는, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다. 또한, '메모리'는 전자 정보를 저장 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. '메모리'는 임의 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 비-휘발성 임의 액세스 메모리(NVRAM), 프로그램가능 판독-전용 메모리(PROM), 소거-프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능 PROM(EEPROM), 플래쉬 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장장치, 레지스터들 등과 같은 프로세서-판독가능 매체의 다양한 유형들을 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리에 정보를 기록할 수 있다면 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다고 불린다. 프로세서에 집적된 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a 'module' or a 'unit' may be implemented with a processor and a memory. 'Processor' should be construed broadly to include general purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrollers, state machines, and the like. In some contexts, a 'processor' may refer to an application specific semiconductor (ASIC), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), or the like. 'Processor' refers to a combination of processing devices, such as, for example, a combination of a DSP and a microprocessor, a combination of a plurality of microprocessors, a combination of one or more microprocessors in combination with a DSP core, or any other such configurations. You may. Also, 'memory' should be construed broadly to include any electronic component capable of storing electronic information. 'Memory' means random access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile random access memory (NVRAM), programmable read-only memory (PROM), erase-programmable read-only memory (EPROM); may refer to various types of processor-readable media, such as electrically erasable PROM (EEPROM), flash memory, magnetic or optical data storage, registers, and the like. A memory is said to be in electronic communication with the processor if the processor is capable of reading information from and/or writing information to the memory. A memory integrated in the processor is in electronic communication with the processor.

본 개시에서, '시스템'은 서버 장치와 클라우드 장치 중 적어도 하나의 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 시스템은 하나 이상의 서버 장치로 구성될 수 있다. 다른 예로서, 시스템은 하나 이상의 클라우드 장치로 구성될 수 있다. 또 다른 예로서, 시스템은 서버 장치와 클라우드 장치가 함께 구성되어 동작될 수 있다.In the present disclosure, a 'system' may include at least one of a server device and a cloud device, but is not limited thereto. For example, a system may consist of one or more server devices. As another example, a system may consist of one or more cloud devices. As another example, the system may be operated with a server device and a cloud device configured together.

본 개시에서, '디스플레이'는 컴퓨팅 장치와 연관된 임의의 디스플레이 장치를 지칭할 수 있는데, 예를 들어, 컴퓨팅 장치에 의해 제어되거나 컴퓨팅 장치로부터 제공된 임의의 정보/데이터를 표시할 수 있는 임의의 디스플레이 장치를 지칭할 수 있다.In this disclosure, a 'display' may refer to any display device associated with a computing device, for example, any display device that is controlled by or capable of displaying any information/data provided from the computing device. can refer to

본 개시에서, '복수의 A의 각각' 또는 '복수의 A 각각'은 복수의 A에 포함된 모든 구성 요소의 각각을 지칭하거나, 복수의 A에 포함된 일부 구성 요소의 각각을 지칭할 수 있다.In the present disclosure, 'each of a plurality of A' or 'each of a plurality of A' may refer to each of all components included in the plurality of As or may refer to each of some components included in the plurality of As. .

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 및 활용 절차를 나타낸 도면이다. 일 실시예에서, 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)은 공격 대상 이미지(110) 및 공격 패턴(112)을 수신받을 수 있다. 예를 들어, 공격 대상 이미지(110)에는 객체 탐지 모델에 의해 인식 대상이 되는 3차원 물체가 포함될 수 있다. 객체 탐지 모델이 자율주행차에 포함되는 경우, 객체 탐지 모델이 일반적으로 인식하는 자동차, 보행자 등이 포함될 수 있다.1 is a diagram illustrating a procedure for generating and utilizing a hostile attack pattern according to an embodiment of the present disclosure. In an embodiment, the hostile attack pattern generating system 120 may receive an attack target image 110 and an attack pattern 112 . For example, the attack target image 110 may include a 3D object to be recognized by the object detection model. When the object detection model is included in the autonomous vehicle, a vehicle, a pedestrian, etc. that the object detection model generally recognizes may be included.

적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)은 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지(110) 및 공격 패턴(112)에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지(130)를 출력할 수 있다. 여기서, 출력된 공격 패턴 렌더링 이미지(130)는 객체 탐지 모델(150)에 입력되는 입력 이미지로 전환되어 공격 패턴 렌더링 이미지(140)가 객체 탐지 모델(150)에 입력될 수 있다. 예를 들어, 자율주행차에 포함된 객체 탐지 모듈(150)이 탐지하고자 하는 대상이 자동차인 경우, 자동차가 포함된 공격 대상 이미지(110)가 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)을 통해 공격 패턴 렌더링 이미지(130)로 출력되어 객체 탐지 모델(150)에 입력되는 입력 이미지로 전환될 수 있다. 뉴럴 렌더링(Neural Rendering)은 조명(illumination), 카메라 파라미터(camera parameters), 포즈(pose), 지오메트리(geometry), 모양(appearance), 시멘틱 구조(semantic structure) 등과 같은 장면 속성의 명시적 또는 암시적 제어를 가능하게 하는 심층 이미지 또는 비디오(Deep image or video) 생성 접근 방식을 말한다. 뉴럴 렌더링은 기계 학습 기술을 활용한 렌더링 기법으로, 종래 렌더링 기술에 비해 미분 가능하다.The hostile attack pattern generating system 120 may output the attack pattern rendering image 130 based on the attack target image 110 and the attack pattern 112 by the neural rendering model. Here, the output attack pattern rendering image 130 may be converted into an input image input to the object detection model 150 , and the attack pattern rendering image 140 may be input to the object detection model 150 . For example, when the target to be detected by the object detection module 150 included in the autonomous vehicle is a vehicle, the attack target image 110 including the vehicle is rendered as an attack pattern through the hostile attack pattern generating system 120 . It may be output as the image 130 and converted into an input image input to the object detection model 150 . Neural Rendering is the explicit or implicit of scene properties such as illumination, camera parameters, pose, geometry, appearance, semantic structure, etc. An approach to creating a deep image or video that enables control. Neural rendering is a rendering technique using machine learning technology, and is differentiable compared to conventional rendering technology.

공격 패턴 렌더링 이미지(140)는 공격 대상 모델인 객체 탐지 모델(150)에 입력됨으로써 객체 탐지 모델(150)의 오작동을 유발할 수 있다. 여기서, 객체 탐지 모델(150)은 공격 대상 모델일 수 있다. 공격 대상 모델은 이미지의 종류를 분류하는 분류 모델(Classification Model) 혹은 이미지 내의 객체를 탐지하는 객체 탐지 모델(Object Detection Model)이 될 수 있습니다. 예를 들어, 이미지 분류 모델은 CNN(Convolution Neural Network)이 될 수 있으며, 객체 탐지 모델은 R-CNN(Regions with Convolutional Neuron Networks features) 모델, YOLO(You Only Look Once) 모델 등이 될 수 있다. 예를 들어, 객체 탐지 모델(150)은 자율주행차에 포함되어 구동될 수 있다.The attack pattern rendering image 140 may cause a malfunction of the object detection model 150 by being input to the object detection model 150 which is an attack target model. Here, the object detection model 150 may be an attack target model. The attack target model can be a classification model that classifies the type of image or an object detection model that detects an object in the image. For example, the image classification model may be a Convolution Neural Network (CNN), and the object detection model may be a Regions with Convolutional Neuron Networks features (R-CNN) model, a You Only Look Once (YOLO) model, or the like. For example, the object detection model 150 may be included in an autonomous vehicle and driven.

그리고 공격 대상 모델인 객체 탐지 모델(150)은 자동차가 포함된 공격 패턴 렌더링 이미지(140)를 입력받아 객체 탐지한 결과, 객체에 대한 오인식 결과(160)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 공격 대상 모델인 객체 탐지 모델(150)은 공격 패턴(112)을 적용하기 전의 자동차가 포함된 공격 대상 이미지(110)로부터 90% 확률로 자동차로 탐지하는 반면, 자동차가 포함된 공격 패턴 렌더링 이미지(140)로부터 20% 확률로 자동차로 탐지하여 공격 패턴 렌더링 이미지(140) 상에서의 자동차를 오인식할 수 있다. 이와 같이, 자동차가 포함된 일반적인 이미지에서 높은 확률로 자동차를 잘 탐지하는 객체 탐지 모델(150)은 동일한 자동차가 포함된 공격 패턴 렌더링 이미지(140)에서는 자동차를 제대로 탐지하지 못할 수 있다. In addition, the object detection model 150, which is an attack target model, may receive an attack pattern rendering image 140 including a vehicle, detect the object, and output a result of misrecognition of the object 160 . For example, the object detection model 150, which is an attack target model, detects a car with a 90% probability from the attack target image 110 including a car before applying the attack pattern 112, whereas an attack with a car A vehicle on the attack pattern rendering image 140 may be misrecognized by detecting it as a vehicle with a 20% probability from the pattern rendering image 140 . As such, the object detection model 150 that detects a car well with a high probability in a general image including a car may not properly detect a car in the attack pattern rendering image 140 including the same car.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)은, 적대적 공격 패턴 렌더링 이미지의 생성을 통해 객체 탐지 모델의 오동작을 유발하기 위한 컴퓨터 실행 가능한 프로그램(예를 들어, 다운로드 가능한 애플리케이션) 및 데이터를 저장, 제공 및 실행할 수 있는 하나 이상의 컴퓨팅 장치 및/또는 데이터베이스, 또는 클라우드 컴퓨팅 서비스 기반의 하나 이상의 분산 컴퓨팅 장치 및/또는 분산 데이터베이스를 포함할 수 있다.2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the hostile attack pattern generating system 120 according to an embodiment of the present disclosure. The hostile attack pattern generation system 120 may store, provide, and execute a computer executable program (eg, a downloadable application) and data for inducing a malfunction of the object detection model through generation of a hostile attack pattern rendering image. It may include one or more computing devices and/or databases, or one or more distributed computing devices and/or distributed databases based on cloud computing services.

도시된 바와 같이, 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)은 메모리(210), 프로세서(220), 통신 모듈(230) 및 입출력 인터페이스(240)를 포함할 수 있다. 메모리(210)는 비-일시적인 임의의 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(210)는 RAM(random access memory), ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, ROM, SSD, 플래시 메모리, 디스크 드라이브 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치는 메모리와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)에 포함될 수 있다. 또한, 메모리(210)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드가 저장될 수 있다.As shown, the hostile attack pattern generating system 120 may include a memory 210 , a processor 220 , a communication module 230 , and an input/output interface 240 . The memory 210 may include any non-transitory computer-readable recording medium. According to one embodiment, the memory 210 is a non-volatile mass storage device such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), disk drive, solid state drive (SSD), flash memory, etc. mass storage device). As another example, a non-volatile mass storage device such as a ROM, SSD, flash memory, disk drive, etc. may be included in the hostile attack pattern generating system 120 as a separate persistent storage device distinct from the memory. Also, the memory 210 may store an operating system and at least one program code.

이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(210)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체는 이러한 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)에 직접 연결가능한 기록 매체를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신 모듈을 통해 메모리(210)에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로그램은 개발자들 또는 어플리케이션의 설치 파일을 배포하는 파일 배포 시스템이 네트워크를 통해 제공하는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램에 기반하여 메모리(210)에 로딩될 수 있다.These software components may be loaded from a computer-readable recording medium separate from the memory 210 . Such a separate computer-readable recording medium may include a recording medium directly connectable to the hostile attack pattern generating system 120, for example, a floppy drive, a disk, a tape, a DVD/CD-ROM drive, a memory It may include a computer-readable recording medium such as a card. As another example, the software components may be loaded into the memory 210 through a communication module rather than a computer-readable recording medium. For example, the at least one program may be loaded into the memory 210 based on a computer program installed by files provided through a network by developers or a file distribution system for distributing installation files of applications.

프로세서(220)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(210) 또는 통신 모듈(230)에 의해 프로세서(220)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 메모리(210)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.The processor 220 may be configured to process instructions of a computer program by performing basic arithmetic, logic, and input/output operations. The instructions may be provided to the processor 220 by the memory 210 or the communication module 230 . For example, the processor 220 may be configured to execute a received instruction according to program code stored in a recording device such as the memory 210 .

통신 모듈(230)은 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)이 다른 컴퓨팅 장치 또는 다른 시스템(일례로 별도의 클라우드 시스템 등)과 통신하기 위한 구성 또는 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 통신 모듈(230)을 통해, 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)은 다른 컴퓨팅 장치 또는 다른 시스템(일례로 별도의 클라우드 시스템 등)으로부터 인공신경망 모델의 학습을 위해 필요한 원본 데이터인 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 수신하거나, 자율주행차에 설치된 적어도 하나의 센서를 통해 자율주행차의 일정 이동 간격마다 센싱되는 복수의 학습 데이터(예를 들어, 자동차 이미지, 보행자 이미지 등)를 수신하거나, 학습 데이터 데이터베이스(DB)로부터 학습 데이터를 수신할 수 있다. 다른 예로서, 통신 모듈(230)을 통해, 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)은 생성된 공격 패턴 렌더링 이미지를 다른 장치 및/또는 시스템으로 전송할 수 있다.The communication module 230 may provide a configuration or function for the hostile attack pattern generating system 120 to communicate with another computing device or another system (eg, a separate cloud system). For example, through the communication module 230 , the hostile attack pattern generating system 120 is an attack target image that is the original data required for learning the artificial neural network model from another computing device or another system (eg, a separate cloud system, etc.) and receiving a plurality of learning data (eg, car image, pedestrian image, etc.) sensed at a predetermined movement interval of the autonomous vehicle through at least one sensor installed in the autonomous vehicle or receiving the attack pattern, or learning data Learning data may be received from the database DB. As another example, through the communication module 230 , the hostile attack pattern generating system 120 may transmit the generated attack pattern rendering image to another device and/or system.

적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)의 입출력 인터페이스(240)는 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)과 연결되거나 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)이 포함할 수 있는 입력 또는 출력을 위한 장치(미도시)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 도 2에서는 입출력 인터페이스(240)가 프로세서(220)와 별도로 구성된 요소로서 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 입출력 인터페이스(240)가 프로세서(220)에 포함되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 입출력 인터페이스(240)는, 생성된 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력할 수 있다. 사용자는 입출력 인터페이스(240)를 통해 출력된 공격 패턴 렌더링 이미지를 확인하여, 객체 탐지 대상인 이미지에서의 주 탐지 영역에 공격 패턴 렌더링 이미지를 반영할지 여부에 대한 정보를 다시 입출력 인터페이스(240)를 통해 입력할 수 있다. 적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)은 도 2의 구성요소들보다 더 많은 구성요소들을 포함할 수 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다.The input/output interface 240 of the hostile attack pattern generation system 120 is connected to the hostile attack pattern generation system 120 or a device (not shown) for input or output that the hostile attack pattern generation system 120 may include. It may be a means for an interface. Although the input/output interface 240 is illustrated as an element configured separately from the processor 220 in FIG. 2 , the present invention is not limited thereto, and the input/output interface 240 may be configured to be included in the processor 220 . In an embodiment, the input/output interface 240 may output the generated attack pattern rendering image. The user checks the attack pattern rendering image output through the input/output interface 240, and inputs information on whether to reflect the attack pattern rendering image in the main detection area in the image that is the object detection target again through the input/output interface 240 can do. The hostile attack pattern generating system 120 may include more components than those of FIG. 2 . However, there is no need to clearly show most of the prior art components.

적대적 공격 패턴 생성 시스템(120)의 프로세서(220)는 복수의 컴퓨팅 장치 및/또는 복수의 외부 시스템으로부터 수신된 정보 및/또는 데이터를 관리, 처리 및/또는 저장하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(220)는 공격 패턴을 준비하고, 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 공격 패턴 렌더링 이미지를 공격 대상 모델에 입력함으로써 공격 대상 모델의 오작동을 유발할 수 있다.The processor 220 of the hostile attack pattern generation system 120 may be configured to manage, process, and/or store information and/or data received from a plurality of computing devices and/or a plurality of external systems. In an embodiment, the processor 220 may prepare an attack pattern and output an attack pattern rendering image based on the attack target image and the attack pattern by the neural rendering model. Also, the processor 220 may cause a malfunction of the attack target model by inputting the attack pattern rendering image into the attack target model.

추가적으로, 프로세서(220)는 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 이미지를 추론할 수 있다. 그리고 프로세서(220)는 그래픽 엔진에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성할 수 있다. 이어서, 프로세서(220)는 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습할 수 있다.Additionally, the processor 220 may infer a neural rendering image by inputting an attack target image and an attack pattern by the neural rendering model. In addition, the processor 220 may generate a graphic engine rendering image by inputting an attack target image and an attack pattern by the graphic engine. Subsequently, the processor 220 may learn the neural rendering model so that the loss function for the difference between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 프로세서(220)의 구성을 나타낸 도면이다. 일 실시예에서, 프로세서(220)는 데이터 입력부(310), 인공신경망 모델 학습부(320) 및 그래픽 엔진(330)을 포함할 수 있다.3 is a diagram illustrating the configuration of the processor 220 of the hostile attack pattern generation system according to an embodiment of the present disclosure. In an embodiment, the processor 220 may include a data input unit 310 , an artificial neural network model learning unit 320 , and a graphic engine 330 .

프로세서(220)는 학습 데이터 DB(350)와 연결되어 있다. 학습 데이터 DB(350)는 인공신경망 모델을 학습하기 위한 학습 데이터를 저장할 수 있다. 학습 데이터에는 프로세서(220)에서 수행되는 공격 패턴 렌더링 이미지의 생성 과정과 관련된 적어도 하나의 공격 대상 이미지 및 공격 패턴이 포함될 수 있다.The processor 220 is connected to the learning data DB 350 . The training data DB 350 may store training data for learning the artificial neural network model. The training data may include at least one attack target image and an attack pattern related to a process of generating an attack pattern rendering image performed by the processor 220 .

일 실시예에서, 데이터 입력부(310)는 학습 데이터 DB(350)로부터 학습 데이터인 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력받을 수 있다.In an embodiment, the data input unit 310 may receive an attack target image and an attack pattern as training data from the training data DB 350 .

인공신경망 모델 학습부(320)는 뉴럴 렌더링 모델을 포함할 수 있다. 인공신경망 모델 학습부(320)는 데이터 입력부(310)를 통해 입력받은 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 이미지를 추론할 수 있다.The artificial neural network model learning unit 320 may include a neural rendering model. The artificial neural network model learning unit 320 may infer a neural rendering image by inputting an attack target image and an attack pattern received through the data input unit 310 .

그리고, 그래픽 엔진(330)은 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성할 수 있다.In addition, the graphic engine 330 may generate a graphic engine rendering image by inputting an attack target image and an attack pattern as inputs.

이후, 인공신경망 모델 학습부(320)는 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습할 수 있다.Thereafter, the artificial neural network model learning unit 320 may learn the neural rendering model so that the loss function for the difference between the neural rendering image and the graphic engine rendering image is minimized.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 프로세서에 의해 실행되는 인공신경망의 구성을 나타낸 도면이다. 일 실시예에서, 인공신경망은 프로세서(예를 들어, 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 적어도 하나의 프로세서)에 의해 수행될 수 있다. 인공신경망은 뉴럴 렌더링 모델로 구현될 수 있다. 뉴럴 렌더링 모델(420)은 공격 대상 물체 이미지(410) 및 공격 패턴(412)을 입력받아 공격 패턴 렌더링 이미지(430)를 출력하도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 인공신경망은 프로세서가 공격 대상 물체 이미지(410) 및 공격 패턴(412)을 입력받고, 입력된 공격 대상 물체 이미지(410) 및 공격 패턴(412)을 뉴럴 렌더링 모델(420)에 입력시킴으로써 실행될 수 있다(①).4 is a diagram illustrating a configuration of an artificial neural network executed by a processor of a hostile attack pattern generation system according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment, the artificial neural network may be performed by a processor (eg, at least one processor of the hostile attack pattern generation system). The artificial neural network may be implemented as a neural rendering model. The neural rendering model 420 may be configured to receive an attack target object image 410 and an attack pattern 412 and output an attack pattern rendering image 430 . As shown, in the artificial neural network, the processor receives an attack target image 410 and an attack pattern 412, and the input attack target image 410 and the attack pattern 412 are applied to the neural rendering model 420. It can be executed by inputting (①).

인공신경망은 뉴럴 렌더링 모델(420)을 통해 공격 패턴이 물체에 렌더링된 공격 패턴 렌더링 이미지(430)를 출력할 수 있다(②).The artificial neural network may output an attack pattern rendering image 430 in which an attack pattern is rendered on an object through the neural rendering model 420 (②).

그리고 인공신경망은 공격 패턴(412)이 렌더링된 공격 패턴 렌더링 이미지(430)를 공격 대상 모델(440)에 입력시킬 수 있다(③).In addition, the artificial neural network may input the attack pattern rendering image 430 in which the attack pattern 412 is rendered to the attack target model 440 (③).

이후, 인공신경망은 역전파(Backpropagation) 및 경사하강법(Gradient Descent) 알고리즘을 통해 공격 대상 모델(440)의 오작동을 유발하는 공격 패턴 생성할 수 있다(④).Thereafter, the artificial neural network may generate an attack pattern that causes a malfunction of the attack target model 440 through backpropagation and gradient descent algorithms (④).

이와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템은 공격 대상 물체 이미지에 포함된 3차원 물체의 표면에 공격 패턴을 적용할 수 있다. 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템은 종래의 교란 및 패치와 같은 적대적 공격 기법과 비교하여 물체의 위치 및 보이는 각도에 관계없이 모두 공격 가능하다.As such, the hostile attack pattern generating system according to an embodiment of the present disclosure may apply the attack pattern to the surface of the 3D object included in the attack target image. The system for generating a hostile attack pattern according to an embodiment can attack regardless of the position and viewing angle of the object, compared to the conventional hostile attack technique such as disturbance and patching.

또한, 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템은 뉴럴 렌더링 기법을 적용하여 화이트박스 공격이 가능하다. 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템은 종래의 블랙박스 기반 패턴 공격 방식과 비교하여 공격 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the hostile attack pattern generation system according to an embodiment can perform a white box attack by applying a neural rendering technique. The system for generating a hostile attack pattern according to an embodiment may improve attack performance compared to a conventional black box-based pattern attack method.

더 나아가, 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템은 공격 성능이 향상된 공격 패턴 생성을 통해 향후 인공지능 보안의 취약점에 대응하기 위한 기술 구현에 효율적으로 활용 가능하다.Furthermore, the system for generating a hostile attack pattern according to an embodiment can be efficiently utilized in implementing a technology for responding to vulnerabilities in artificial intelligence security in the future through generation of an attack pattern with improved attack performance.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 뉴럴 렌더링 모델의 내부 구조를 나타낸 도면이다. 일 실시예에서, 뉴럴 렌더링 모델은 프로세서(예를 들어, 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 적어도 하나의 프로세서)에 의해 수행될 수 있다. 뉴럴 렌더링 모델(420)은 2개 입력 및 1개 출력을 갖는 오토인코더(autoencoder) 기반 모델로 구성될 수 있다. 뉴럴 렌더링 모델은 입력받은 공격 대상 이미지에 적용된 특성을 추출하는 변환 특징 추출기(Transformation Feature Extractor)(520)와, 추출된 특성을 활용하여 입력받은 텍스처(패턴)가 공격 대상 이미지에 렌더링된 결과인 공격 패턴 렌더링 이미지(550)를 도출하는 공격 패턴 변환기(540)로 구성될 수 있다. 여기서, 공격 패턴 변환기(540)는 예측된 텍스처 변환기(Expected Texture Transformer)로 지칭될 수 있다. 변환 특징 추출기(520)는 컨벌루션 오토인코더(Convolutional Autoencoder)의 형태로 구성될 수 있다. 공격 패턴 변환기(540)는 이미지 간의 연산을 복합적으로 적용하여 렌더링 결과를 추론하는 형태로 구성될 수 있다.5 is a diagram illustrating an internal structure of a neural rendering model according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment, the neural rendering model may be performed by a processor (eg, at least one processor of a hostile attack pattern generation system). The neural rendering model 420 may be configured as an autoencoder-based model having two inputs and one output. The neural rendering model includes a transformation feature extractor 520 that extracts characteristics applied to the received attack target image, and an attack that is a result of rendering a texture (pattern) input using the extracted characteristics to the attack target image. It may be composed of an attack pattern converter 540 deriving a pattern rendering image 550 . Here, the attack pattern transformer 540 may be referred to as an expected texture transformer. The transform feature extractor 520 may be configured in the form of a convolutional autoencoder. The attack pattern converter 540 may be configured to infer a rendering result by complexly applying an operation between images.

도시된 바와 같이, 뉴럴 렌더링 모델(420)은 변환 특징 추출기(520)가 공격 대상 이미지(510)를 입력받음으로써 실행될 수 있다. 변환 특징 추출기(520) 내부에서, 변환 특징 추출기(520)가 추출한 변환 특징(Transformation Features, TF)(530)을 공격 패턴(Expected Texture)(512)에서 차감한 후, 정류선형유닛(ReLU, Rectified Linear Unit)을 적용하고(542), 그 결과에 TF를 더하고(544), 그 결과에 TF를 곱하고(546), 그 결과에 TF를 더하여 ReLU를 적용할 수 있다(548). 그 결과가 최종적으로 공격 패턴(512)이 렌더링된 공격 패턴 렌더링 이미지(550)가 될 수 있다.As shown, the neural rendering model 420 may be executed when the transform feature extractor 520 receives the attack target image 510 . Inside the transformation feature extractor 520, after subtracting the transformation features (TF) 530 extracted by the transformation feature extractor 520 from the attack pattern (Expected Texture) 512, a rectified linear unit (ReLU, Rectified) Linear Unit) is applied (542), TF is added to the result (544), the result is multiplied by TF (546), and ReLU is applied by adding TF to the result (548). The result may be an attack pattern rendering image 550 in which the attack pattern 512 is finally rendered.

일 실시예에서, 뉴럴 렌더링 모델(420)은 공격 패턴(512)에서 변환 특징(530)을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하고, 제1 이미지에 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하고, 제2 이미지에 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하고, 제3 이미지에 변환 특징을 곱한 후 정류선형함수를 적용하여 공격 패턴 렌더링 이미지(550)를 생성할 수 있다.In one embodiment, the neural rendering model 420 generates a first image by applying a rectified linear function (ReLU) after subtracting the transform feature 530 from the attack pattern 512, and adds the transform feature to the first image. In addition, a second image is generated, a third image is generated by multiplying the second image by a transform feature, and a rectified linear function is applied after multiplying the third image by a transform feature to generate an attack pattern rendering image 550. .

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 프로세서에 의해 실행되는 인공신경망의 학습 방법을 나타낸 도면이다. 일 실시예에서, 인공신경망의 학습 방법은 프로세서(예를 들어, 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 적어도 하나의 프로세서)에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 뉴럴 렌더링 모델 구조는 2가지의 입력을 받아 1가지의 출력을 내는 오토인코더 기반 모델로 구성될 수 있다. 오토인코더(Auto Encoder)는 입력 이미지의 정보를 압축하고, 압축된 정보를 통해 기존 이미지를 복원하는 딥러닝 모델일 수 있다.6 is a diagram illustrating a learning method of an artificial neural network executed by a processor of a hostile attack pattern generation system according to an embodiment of the present disclosure. In an embodiment, the learning method of the artificial neural network may be performed by a processor (eg, at least one processor of the hostile attack pattern generating system). Here, the neural rendering model structure may be composed of an autoencoder-based model that receives two inputs and outputs one output. The auto encoder may be a deep learning model that compresses information of an input image and restores an existing image through the compressed information.

도시된 바와 같이, 프로세서가 뉴럴 렌더링 모델(420)에 공격 대상 이미지(610) 및 공격 패턴(612)을 입력하여 뉴럴 렌더링 이미지(630)를 추론할 수 있다(①).As shown, the processor may infer the neural rendering image 630 by inputting the attack target image 610 and the attack pattern 612 to the neural rendering model 420 (①).

그리고 프로세서는 렌더링을 지원하는 그래픽 엔진(620)을 통해 실제 공격 대상 물체에 공격 패턴(612)이 렌더링된 그래픽 엔진 렌더링 이미지(640)를 도출할 수 있다(②). 예를 들어, 그래픽 엔진(620)은 언리얼 엔진, 유니티와 같은 그래픽 엔진을 의미할 수 있다. 공격 패턴(612)이 렌더링된 이미지를 도출하는 과정은, 그래픽 엔진(620)에서 공격 대상 물체의 재료(Material) 중, 텍스처(Texture) 부분을 해당하는 공격 패턴으로 적용하는 것일 수 있다. 이 과정은 렌더링 과정 중 텍스처 맵핑(Texture mapping) 과정에 해당할 수 있다.In addition, the processor may derive the graphic engine rendering image 640 in which the attack pattern 612 is rendered on the actual target object through the graphic engine 620 supporting rendering (②). For example, the graphic engine 620 may refer to a graphic engine such as Unreal Engine or Unity. The process of deriving the rendered image of the attack pattern 612 may be to apply a texture part of the material of the attack target object as a corresponding attack pattern in the graphic engine 620 . This process may correspond to a texture mapping process during the rendering process.

프로세서는 ①번 및 ②번 단계에서 각각 도출된 뉴럴 렌더링 이미지(630) 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지(640) 간의 차이에 대한 손실 함수를 정의하고, 손실 함수를 최소화(650)하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습할 수 있다(③).The processor defines a loss function for the difference between the neural rendering image 630 and the graphic engine rendering image 640 derived in steps ① and ②, respectively, and trains the neural rendering model to minimize the loss function (650). Can (③).

일 실시예에서, 손실함수를 나타내는 수식은 하기의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.In one embodiment, the equation representing the loss function may be expressed as [Equation 1] below.

Figure 112021136622300-pat00001
Figure 112021136622300-pat00001

여기서, [수학식 1]에 포함된 변수 설명은 다음과 같다.Here, descriptions of variables included in [Equation 1] are as follows.

Figure 112021136622300-pat00002
: 뉴럴 렌더링 모델
Figure 112021136622300-pat00002
: Neural Rendering Model

Figure 112021136622300-pat00003
: 그래픽 엔진
Figure 112021136622300-pat00003
: graphics engine

Figure 112021136622300-pat00004
: 공격 대상 물체 이미지
Figure 112021136622300-pat00004
: Attack target image

Figure 112021136622300-pat00005
: 공격 패턴
Figure 112021136622300-pat00005
: attack pattern

Figure 112021136622300-pat00006
: 뉴럴 렌더링 이미지
Figure 112021136622300-pat00006
: Neural Rendered Image

Figure 112021136622300-pat00007
: 그래픽 엔진 렌더링 이미지
Figure 112021136622300-pat00007
: Graphics engine rendering image

즉, 손실함수는 뉴럴 렌더링 이미지와 그래픽 엔진 렌더링 이미지 간의 차이를 나타내는 이진 교차 엔트로피(Binary Cross-entropy)이며, 이를 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습할 수 있다.That is, the loss function is binary cross-entropy representing the difference between the neural rendering image and the graphic engine rendering image, and the neural rendering model can be trained to minimize this.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 공격 패턴 생성 방법(700)을 나타내는 흐름도이다. 일 실시예에서, 적대적 공격 패턴 생성 방법(700)은 프로세서(예를 들어, 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 적어도 하나의 프로세서)에 의해 수행될 수 있다. 도시된 바와 같이, 적대적 공격 패턴 생성 방법(700)은 프로세서가 공격 패턴을 준비함으로써 개시될 수 있다(S710).7 is a flowchart illustrating a method 700 for generating a hostile attack pattern according to an embodiment of the present disclosure. In an embodiment, the method 700 for generating a hostile attack pattern may be performed by a processor (eg, at least one processor of a hostile attack pattern generating system). As shown, the hostile attack pattern generation method 700 may be initiated by the processor preparing the attack pattern (S710).

프로세서는 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴에 기초하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력할 수 있다(S720). 프로세서는 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 패턴을 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처(texture)로 매핑할 수 있다. 또한, 프로세서는 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하고, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성할 수 있다. 여기서, 프로세서는 공격 패턴에서 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하고, 제1 이미지에 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하고, 제2 이미지에 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하고, 제3 이미지에 변환 특징을 곱한 후 정류선형함수를 적용하여 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성할 수 있다.The processor may output an attack pattern rendering image based on the attack target image and the attack pattern by the neural rendering model (S720). The processor may map the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image by the neural rendering model. In addition, the processor extracts a transformation feature from an attack target image by an auto-encoder-based transformation feature extractor, and attacks an attack pattern from a transformation feature by an attack pattern converter capable of complex operations between images A render image can be created. Here, the processor generates a first image by applying a rectification linear function (ReLU) after subtracting the transformation feature from the attack pattern, generates a second image by adding the transformation feature to the first image, and adds the transformation feature to the second image to generate a third image, multiply the third image by a transform feature, and then apply a rectifying linear function to generate an attack pattern rendering image.

프로세서는 공격 패턴 렌더링 이미지를 공격 대상 모델에 입력함으로써 공격 대상 모델의 오작동을 유발할 수 있다(S730). 여기서, 프로세서는 공격대상 모델의 오작동을 유발하도록 하는 손실 함수를 별도로 정의하고, 해당 손실 함수를 최소화하도록 역전파 알고리즘을 통해 공격 패턴을 학습할 수 있다. The processor may cause a malfunction of the attack target model by inputting the attack pattern rendering image into the attack target model (S730). Here, the processor may separately define a loss function to cause a malfunction of the attack target model, and learn an attack pattern through a backpropagation algorithm to minimize the loss function.

추가적으로, 프로세서는 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 모델이 공격 패턴을 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습할 수 있다.Additionally, the processor may learn the neural rendering model so that the attack target image and the attack pattern are input, and the neural rendering model maps the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 적대적 패턴 렌더링 이미지 생성을 위한 인공신경망 학습 방법(800)을 나타내는 흐름도이다. 일 실시예에서, 인공신경망 학습 방법(800)은 프로세서(예를 들어, 적대적 공격 패턴 생성 시스템의 적어도 하나의 프로세서)에 의해 수행될 수 있다. 도시된 바와 같이, 인공신경망 학습 방법(800)은 프로세서가 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 이미지를 추론함으로써 개시될 수 있다(S810). 여기서, 프로세서는 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하고, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 변환 특징으로부터 뉴럴 렌더링 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 프로세서는 공격 패턴에서 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하고, 제1 이미지에 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하고, 제2 이미지에 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하고, 제3 이미지에 변환 특징을 곱한 후 정류선형함수를 적용하여 뉴럴 렌더링 이미지를 생성할 수 있다.8 is a flowchart illustrating an artificial neural network learning method 800 for generating an adversarial pattern rendering image according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment, the artificial neural network learning method 800 may be performed by a processor (eg, at least one processor of the hostile attack pattern generation system). As shown, the artificial neural network learning method 800 may be initiated by the processor inferring the neural rendering image by inputting the attack target image and the attack pattern as inputs by the neural rendering model ( S810 ). Here, the processor extracts a transformation feature from an attack target image by an auto-encoder-based transformation feature extractor, and performs a neural rendering from the transformation feature by an attack pattern converter capable of complex operations between images You can create an image. In addition, the processor generates a first image by applying a rectified linear function (ReLU) after subtracting the transformation feature from the attack pattern, generates a second image by adding the transformation feature to the first image, and adds the transformation feature to the second image to generate a third image, multiply the third image by a transform feature, and then apply a rectified linear function to generate a neural rendered image.

프로세서는 그래픽 엔진에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성할 수 있다(S820). 여기서, 프로세서는 그래픽 엔진에 의해, 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처에 공격 패턴을 적용함으로써 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성할 수 있다.The processor may generate a graphic engine rendering image by inputting an attack target image and an attack pattern by the graphic engine (S820). Here, the processor may generate the graphic engine rendering image by applying the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image by the graphic engine.

프로세서는 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습할 수 있다(S830). 여기서, 프로세서는 뉴럴 렌더링 이미지 및 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 이진 교차 엔트로피(BCE: Binary Cross-Entropy)에 기초하여 정의되는 손실함수가 최소화하도록 뉴럴 렌더링 모델을 학습할 수 있다.The processor may learn the neural rendering model so that the loss function for the difference between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized ( S830 ). Here, the processor may learn the neural rendering model such that a loss function defined based on binary cross-entropy (BCE) between the neural rendering image and the graphic engine rendering image is minimized.

상술한 방법은 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 제공될 수 있다. 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.The above-described method may be provided as a computer program stored in a computer-readable recording medium for execution by a computer. The medium may continuously store a computer executable program, or may be a temporary storage for execution or download. In addition, the medium may be various recording means or storage means in the form of a single or several hardware combined, it is not limited to a medium directly connected to any computer system, and may exist distributed on a network. Examples of the medium include a hard disk, a magnetic medium such as a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as CD-ROM and DVD, a magneto-optical medium such as a floppy disk, and those configured to store program instructions, including ROM, RAM, flash memory, and the like. In addition, examples of other media may include recording media or storage media managed by an app store that distributes applications, sites that supply or distribute various other software, or servers.

본 개시의 방법, 동작 또는 기법들은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 기법들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 본원의 개시와 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로 구현될 수도 있음을 통상의 기술자들은 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 대체를 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 구성요소들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는지의 여부는, 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 요구사항들에 따라 달라진다. 통상의 기술자들은 각각의 특정 애플리케이션을 위해 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수도 있으나, 그러한 구현들은 본 개시의 범위로부터 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.The method, operation, or techniques of this disclosure may be implemented by various means. For example, these techniques may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof. Those of ordinary skill in the art will appreciate that the various illustrative logical blocks, modules, circuits, and algorithm steps described in connection with the disclosure herein may be implemented as electronic hardware, computer software, or combinations of both. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the particular application and design requirements imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementations should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

하드웨어 구현에서, 기법들을 수행하는 데 이용되는 프로세싱 유닛들은, 하나 이상의 ASIC들, DSP들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스들(digital signal processing devices; DSPD들), 프로그램가능 논리 디바이스들(programmable logic devices; PLD들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들(field programmable gate arrays; FPGA들), 프로세서들, 제어기들, 마이크로제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 디바이스들, 본 개시에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 컴퓨터, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수도 있다.In a hardware implementation, the processing units used to perform the techniques include one or more ASICs, DSPs, digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). ), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, electronic devices, other electronic units designed to perform the functions described in this disclosure. , a computer, or a combination thereof.

따라서, 본 개시와 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, DSP, ASIC, FPGA나 다른 프로그램 가능 논리 디바이스, 이산 게이트나 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 구성의 조합으로서 구현될 수도 있다.Accordingly, the various illustrative logic blocks, modules, and circuits described in connection with this disclosure are suitable for use in general purpose processors, DSPs, ASICs, FPGAs or other programmable logic devices, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or the present disclosure. It may be implemented or performed in any combination of those designed to perform the functions described in A general purpose processor may be a microprocessor, but in the alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine. A processor may also be implemented as a combination of computing devices, eg, a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other configuration.

펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 있어서, 기법들은 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM), 판독 전용 메모리(read-only memory; ROM), 비휘발성 RAM(non-volatile random access memory; NVRAM), PROM(programmable read-only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory), EEPROM(electrically erasable PROM), 플래시 메모리, 컴팩트 디스크(compact disc; CD), 자기 또는 광학 데이터 스토리지 디바이스 등과 같은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령들로서 구현될 수도 있다. 명령들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능할 수도 있고, 프로세서(들)로 하여금 본 개시에 설명된 기능의 특정 양태들을 수행하게 할 수도 있다.In firmware and/or software implementations, the techniques include random access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile random access memory (NVRAM), PROM ( on computer-readable media such as programmable read-only memory), erasable programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable PROM (EEPROM), flash memory, compact disc (CD), magnetic or optical data storage devices, etc. It may be implemented as stored instructions. The instructions may be executable by one or more processors, and may cause the processor(s) to perform certain aspects of the functionality described in this disclosure.

이상 설명된 실시예들이 하나 이상의 독립형 컴퓨터 시스템에서 현재 개시된 주제의 양태들을 활용하는 것으로 기술되었으나, 본 개시는 이에 한정되지 않고, 네트워크나 분산 컴퓨팅 환경과 같은 임의의 컴퓨팅 환경과 연계하여 구현될 수도 있다. 또 나아가, 본 개시에서 주제의 양상들은 복수의 프로세싱 칩들이나 장치들에서 구현될 수도 있고, 스토리지는 복수의 장치들에 걸쳐 유사하게 영향을 받게 될 수도 있다. 이러한 장치들은 PC들, 네트워크 서버들, 및 휴대용 장치들을 포함할 수도 있다.Although the embodiments described above have been described utilizing aspects of the presently disclosed subject matter in one or more standalone computer systems, the present disclosure is not limited thereto and may be implemented in connection with any computing environment, such as a network or distributed computing environment. . Still further, aspects of the subject matter in this disclosure may be implemented in a plurality of processing chips or devices, and storage may be similarly affected across the plurality of devices. Such devices may include PCs, network servers, and portable devices.

본 명세서에서는 본 개시가 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 개시의 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.Although the present disclosure has been described in connection with some embodiments herein, various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present disclosure that can be understood by those skilled in the art to which the present disclosure pertains. Further, such modifications and variations are intended to fall within the scope of the claims appended hereto.

120: 적대적 패턴 생성 시스템
150: 객체 탐지 모델
210: 메모리
220: 프로세서
230: 통신 모듈
240: 입출력 인터페이스
310: 데이터 입력부
320: 인공신경망 모델 학습부
330: 그래픽 엔진
340: 학습 데이터 DB
420: 뉴럴 렌더링 모델
520; 변환 특징 추출기
540: 공격 패턴 변환기
620: 그래픽 엔진
120: hostile pattern generation system
150: object detection model
210: memory
220: processor
230: communication module
240: input/output interface
310: data input unit
320: artificial neural network model learning unit
330: graphics engine
340: training data DB
420: Neural Rendering Model
520; transform feature extractor
540: Attack Pattern Converter
620: graphics engine

Claims (20)

적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는, 적대적 공격 패턴 생성 방법에 있어서,
공격 패턴을 준비하는 단계;
공격 대상 이미지 및 상기 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 모델이 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처(texture)로 매핑하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계;
상기 뉴럴 렌더링 모델에 포함된, 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 상기 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하는 단계;
상기 뉴럴 렌더링 모델에 포함된, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 상기 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성함으로써, 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑한 상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계; 및
상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 공격 대상 모델에 입력함으로써 상기 공격 대상 모델의 오작동을 유발하는 단계
를 포함하는, 방법.
In the method for generating a hostile attack pattern, performed by at least one processor,
preparing an attack pattern;
learning the neural rendering model to map the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image by inputting the attack target image and the attack pattern as inputs;
extracting transformation features from the attack target image by an auto-encoder-based transformation feature extractor included in the neural rendering model;
By generating an attack pattern rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter that can perform complex operations between images included in the neural rendering model, the attack pattern is mapped to the texture of the attack target object included in the attack target image outputting the attack pattern rendering image; and
Inducing a malfunction of the attack target model by inputting the attack pattern rendering image into the attack target model
A method comprising
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 뉴럴 렌더링 모델에 포함된, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 상기 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성함으로써, 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑한 상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계는,
상기 공격 패턴에서 상기 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하는 단계;
상기 제1 이미지에 상기 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하는 단계;
상기 제2 이미지에 상기 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 제3 이미지에 상기 변환 특징을 곱한 후 상기 정류선형함수를 적용하여 상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
According to claim 1,
By generating an attack pattern rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter that can perform complex operations between images included in the neural rendering model, the attack pattern is mapped to the texture of the attack target object included in the attack target image The step of outputting the attack pattern rendering image is,
generating a first image by subtracting the transformation feature from the attack pattern and applying a rectified linear function (ReLU);
generating a second image by adding the transform feature to the first image;
generating a third image by multiplying the second image by the transform feature; and
and generating the attack pattern rendering image by multiplying the third image by the transform feature and then applying the rectified linear function.
삭제delete 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되는, 적대적 공격 패턴 렌더링 이미지 생성을 위한 인공신경망 학습 방법에 있어서,
뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 상기 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하여 상기 변환 특징으로부터 뉴럴 렌더링 이미지를 생성하는 단계;
그래픽 엔진에 의해, 상기 공격 대상 이미지 및 상기 공격 패턴을 입력으로 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처에 상기 공격 패턴을 적용함으로써 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 뉴럴 렌더링 이미지 및 상기 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계
를 포함하는, 방법.
In the artificial neural network learning method for generating a hostile attack pattern rendering image, performed by at least one processor,
extracting a transformation feature from the attack target image by inputting an attack target image and an attack pattern using the neural rendering model, and generating a neural rendering image from the transformed feature;
generating, by a graphic engine, the attack target image and the attack pattern as inputs, and applying the attack pattern to a texture of an attack target object included in the attack target image to generate a graphic engine rendering image; and
learning the neural rendering model so that a loss function for a difference between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized;
A method comprising
제6항에 있어서,
뉴럴 렌더링 모델에 의해, 공격 대상 이미지 및 공격 패턴을 입력으로 상기 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하여 상기 변환 특징으로부터 뉴럴 렌더링 이미지를 생성하는 단계는,
오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 상기 공격 대상 이미지로부터 상기 변환 특징을 추출하는 단계; 및
이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 상기 변환 특징으로부터 상기 뉴럴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
7. The method of claim 6,
The step of generating a neural rendering image from the transformation feature by extracting a transformation feature from the attack target image by inputting an attack target image and an attack pattern by a neural rendering model,
extracting the transform feature from the attack target image by an auto-encoder-based transform feature extractor; and
and generating the neural rendered image from the transform feature by an attack pattern converter capable of performing complex operations between images.
제7항에 있어서,
이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 상기 변환 특징으로부터 상기 뉴럴 렌더링 이미지를 생성하는 단계는,
상기 공격 패턴에서 상기 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하는 단계;
상기 제1 이미지에 상기 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하는 단계;
상기 제2 이미지에 상기 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 제3 이미지에 상기 변환 특징을 곱한 후 상기 정류선형함수를 적용하여 상기 뉴럴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
8. The method of claim 7,
The step of generating the neural rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter capable of complex operation between images includes:
generating a first image by subtracting the transformation feature from the attack pattern and applying a rectified linear function (ReLU);
generating a second image by adding the transform feature to the first image;
generating a third image by multiplying the second image by the transform feature; and
and generating the neural rendered image by multiplying the third image by the transform feature and then applying the rectified linear function.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 뉴럴 렌더링 이미지 및 상기 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계는,
상기 뉴럴 렌더링 이미지 및 상기 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 이진 교차 엔트로피(BCE: Binary Cross-Entropy)에 기초하여 정의되는 손실함수가 최소화하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계를 포함하는, 방법.
7. The method of claim 6,
Learning the neural rendering model so that a loss function for a difference between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized,
and learning the neural rendering model such that a loss function defined based on binary cross-entropy (BCE) between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized.
적대적 공격 패턴 생성 시스템으로서,
통신 모듈;
메모리; 및
상기 메모리와 연결되고, 상기 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 적어도 하나의 프로그램을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로그램은,
공격 패턴을 준비하고,
공격 대상 이미지 및 상기 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 모델이 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하고,
상기 뉴럴 렌더링 모델에 포함된, 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 상기 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하고,
상기 뉴럴 렌더링 모델에 포함된, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 상기 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성함으로써, 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑한 상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하며,
상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 공격 대상 모델에 입력함으로써 상기 공격 대상 모델의 오작동을 유발하기 위한 하나 이상의 명령어를 포함하는, 시스템.
As a hostile attack pattern generation system,
communication module;
Memory; and
at least one processor coupled to the memory and configured to execute at least one computer readable program contained in the memory
including,
the at least one program,
prepare an attack pattern,
Learning the neural rendering model by inputting the attack target image and the attack pattern as an input so that the neural rendering model maps the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image,
Extracting a transformation feature from the attack target image by an auto-encoder-based transformation feature extractor included in the neural rendering model,
By generating an attack pattern rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter that can perform complex operations between images included in the neural rendering model, the attack pattern is mapped to the texture of the attack target object included in the attack target image Outputs one of the attack pattern rendering images,
and one or more instructions for causing a malfunction of the attack target model by inputting the attack pattern rendering image into the attack target model.
삭제delete 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 공격 패턴 변환기는,
상기 공격 패턴에서 상기 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하고,
상기 제1 이미지에 상기 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하고,
상기 제2 이미지에 상기 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하고,
상기 제3 이미지에 상기 변환 특징을 곱한 후 상기 정류선형함수를 적용하여 상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하도록 구성되는, 시스템.
12. The method of claim 11,
The attack pattern converter,
After subtracting the transformation feature from the attack pattern, a rectification linear function (ReLU) is applied to generate a first image,
generating a second image by adding the transformation feature to the first image;
multiplying the second image by the transform feature to generate a third image,
and multiply the third image by the transform feature and then apply the rectified linear function to generate the attack pattern rendering image.
삭제delete 제11항에 있어서,
상기 공격 대상 이미지 및 상기 공격 패턴을 입력으로 상기 뉴럴 렌더링 모델이 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 것은,
상기 뉴럴 렌더링 모델에 의해, 상기 공격 대상 이미지 및 상기 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 이미지를 추론하는 것;
그래픽 엔진에 의해, 상기 공격 대상 이미지 및 상기 공격 패턴을 입력으로 그래픽 엔진 렌더링 이미지를 생성하는 것; 및
상기 뉴럴 렌더링 이미지 및 상기 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 것을 포함하는, 시스템.
12. The method of claim 11,
Learning the neural rendering model to map the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image by inputting the attack target image and the attack pattern as inputs,
inferring a neural rendering image based on the neural rendering model by inputting the attack target image and the attack pattern as inputs;
generating, by a graphic engine, a graphic engine rendering image by inputting the attack target image and the attack pattern; and
and learning the neural rendering model such that a loss function for a difference between the neural rendered image and the graphics engine rendered image is minimized.
제16항에 있어서,
상기 뉴럴 렌더링 이미지 및 상기 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 차이에 대한 손실함수가 최소화하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 것은,
상기 뉴럴 렌더링 이미지 및 상기 그래픽 엔진 렌더링 이미지 사이의 이진 교차 엔트로피(BCE: Binary Cross-Entropy)에 기초하여 정의되는 손실함수가 최소화하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 것을 포함하는, 시스템.
17. The method of claim 16,
Learning the neural rendering model so that the loss function for the difference between the neural rendering image and the graphics engine rendering image is minimized,
and learning the neural rendering model such that a loss function defined based on binary cross-entropy (BCE) between the neural rendered image and the graphics engine rendered image is minimized.
적대적 공격 패턴 생성 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
공격 패턴을 준비하는 단계;
공격 대상 이미지 및 상기 공격 패턴을 입력으로 뉴럴 렌더링 모델이 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑하도록 상기 뉴럴 렌더링 모델을 학습하는 단계;
상기 뉴럴 렌더링 모델에 포함된, 오토인코더(auto-encoder) 기반의 변환 특징 추출기에 의해, 상기 공격 대상 이미지로부터 변환 특징(transformation feature)을 추출하는 단계;
상기 뉴럴 렌더링 모델에 포함된, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 상기 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성함으로써, 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑한 상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계; 및
상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 공격 대상 모델에 입력함으로써 상기 공격 대상 모델의 오작동을 유발하는 단계를 실행하기 위한 하나 이상의 명령어를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a computer-readable recording medium for executing a method for generating a hostile attack pattern on a computer, comprising:
preparing an attack pattern;
learning the neural rendering model by inputting the attack target image and the attack pattern as inputs so that the neural rendering model maps the attack pattern to the texture of the attack target object included in the attack target image;
extracting transformation features from the attack target image by an auto-encoder-based transformation feature extractor included in the neural rendering model;
By generating an attack pattern rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter that can perform complex operations between images included in the neural rendering model, the attack pattern is mapped to the texture of the attack target object included in the attack target image outputting the attack pattern rendering image; and
A computer program stored in a computer-readable recording medium comprising one or more instructions for executing the step of causing a malfunction of the attack target model by inputting the attack pattern rendering image into the attack target model.
삭제delete 제18항에 있어서,
상기 뉴럴 렌더링 모델에 포함된, 이미지 간의 복합 연산이 가능한 공격 패턴 변환기에 의해, 상기 변환 특징으로부터 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성함으로써, 상기 공격 패턴을 상기 공격 대상 이미지에 포함된 공격 대상 객체의 텍스처로 매핑한 상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 출력하는 단계는,
상기 공격 패턴에서 상기 변환 특징을 차감한 후 정류선형함수(ReLU)를 적용하여 제1 이미지를 생성하는 단계;
상기 제1 이미지에 상기 변환 특징을 더하여 제2 이미지를 생성하는 단계;
상기 제2 이미지에 상기 변환 특징을 곱하여 제3 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 제3 이미지에 상기 변환 특징을 곱한 후 상기 정류선형함수를 적용하여 상기 공격 패턴 렌더링 이미지를 생성하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
19. The method of claim 18,
By generating an attack pattern rendering image from the transformation feature by an attack pattern converter that can perform complex operations between images included in the neural rendering model, the attack pattern is mapped to the texture of the attack target object included in the attack target image The step of outputting the attack pattern rendering image is,
generating a first image by subtracting the transformation feature from the attack pattern and applying a rectified linear function (ReLU);
generating a second image by adding the transform feature to the first image;
generating a third image by multiplying the second image by the transform feature; and
and generating the attack pattern rendering image by multiplying the third image by the transformation feature and then applying the rectified linear function.
KR1020210164896A 2021-11-25 2021-11-25 Method and system for generating adversarial pattern on image KR102441490B1 (en)

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