背景也重要:用可迁移攻击攻破医学视觉语言模型

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摘要

MedFocusLeak 首次提出针对医学视觉语言模型的可迁移黑盒对抗攻击,通过不可察觉的背景扰动在六种成像模态上误导临床诊断。

视觉语言模型(VLMs)在临床诊断中的应用日益广泛,但其对抗鲁棒性却鲜被研究,带来严重风险。现有医学攻击多聚焦于模型窃取或对抗微调等次要目标,而来自自然图像的可迁移攻击则引入肉眼易察觉的失真。为此,我们提出 MedFocusLeak——一种高可迁移的黑盒多模态攻击,能在保持扰动不可见的同时诱导错误却临床可信的诊断。该方法在非诊断背景区域注入协同扰动,并借助注意力分散机制将模型焦点从病灶区域移开。在六种医学成像模态上的广泛实验表明,MedFocusLeak 达到最佳性能,能在多种 VLM 上生成误导但逼真的诊断输出。我们进一步提出统一评估框架及新指标,联合衡量攻击成功率与图像保真度,揭示现代临床 VLM 推理能力的致命弱点。
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来源:https://huggingface.co/papers/2604.17318
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摘要

MedFocusLeak 通过在医学影像视觉语言模型中注入难以察觉的扰动、重定向模型注意力,实现了可迁移的黑盒攻击,暴露出临床诊断推理中的重大漏洞。

视觉语言模型(https://huggingface.co/papers?q=Vision-Language%20Models)(VLMs)在临床诊断(https://huggingface.co/papers?q=clinical%20diagnostics)中的应用日益广泛,但其对对抗攻击(https://huggingface.co/papers?q=adversarial%20attack)的鲁棒性却鲜有研究,带来严重风险。现有医学攻击多聚焦于模型窃取或对抗微调等次要目标,而来自自然图像的可迁移攻击(https://huggingface.co/papers?q=transferable%20attack)则引入肉眼易察觉的失真,易被临床医生发现。为此,我们提出 MedFocusLeak,一种高度可迁移的黑盒多模态攻击,可在保持扰动不可见的同时,诱导模型输出错误却临床可信的诊断。该方法在非诊断背景区域注入协同扰动,并采用注意力分散机制(https://huggingface.co/papers?q=attention%20distraction%20mechanism),将模型注意力从病灶区域转移。在六种医学成像(https://huggingface.co/papers?q=medical%20imaging)模态上的广泛评估表明,MedFocusLeak 达到最佳性能,能在多种 VLM 上生成误导却逼真的诊断结果。我们进一步提出统一评估框架及新指标,联合衡量攻击成功率与图像保真度(https://huggingface.co/papers?q=image%20fidelity),揭示现代临床 VLM 推理能力的关键缺陷。

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医学视觉语言模型领域首篇黑盒可迁移攻击论文

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