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3D高斯泼溅算法大漏洞:数据投毒让GPU显存暴涨70GB,甚至服务器宕机
量子位·2025-04-22 13:06

3D Gaussian Splatting技术漏洞 - 3D Gaussian Splatting(3DGS)作为新一代高效三维建模技术,其自适应特性存在安全隐患,研究者提出首个专门针对3DGS的攻击方法Poison-Splat,通过输入图像扰动可显著拖慢训练速度、暴涨显存占用甚至导致系统宕机[1] - 3DGS技术已被广泛应用于LumaAI、Spline、Polycam等应用,通过不固定数量的3D高斯点构建逼真三维世界,但其灵活性也带来了安全漏洞[2] - 攻击者只需改动图片细节就能让系统在训练阶段直接崩溃,这一漏洞由新加坡国立大学和昆仑万维的研究者在ICLR 2025论文中首次揭示[2] Poison-Splat攻击机制 - 攻击通过max-min双层优化问题建模,采用三大创新策略:代理模型作为内层近似器、利用图像非光滑性诱导高斯密度增长、约束扰动强度提升隐蔽性[13][15][16][17] - 攻击效果惊人:在无约束攻击下,GPU显存从不到4GB飙升到80GB,训练时间最长可达5倍增长,高斯数量增加至20倍+,渲染速度降至1/10[25] - 即使在隐蔽性约束下(像素扰动不超过16/255),部分场景仍能使显存消耗增高超过8倍,超过常见24GB显卡显存上限[27] 攻击的实际影响 - 攻击对黑盒模型同样有效,如Scaffold-GS,表明其具备跨平台传染性[28][29] - 现实中3D服务商如Polycam、Kiri支持用户自由上传图像,攻击者可伪装成普通用户提交"毒图",在高峰时段导致系统资源被霸占,引发服务瘫痪(DoS)[31][36] - 简单限制高斯点总量的防御方法会严重影响3D重建服务质量,目前尚无理想防御方案[39][40] 研究意义与行业影响 - 该研究首次系统性地揭示3DGS训练阶段的资源安全漏洞,是首个在三维视觉中将"数据投毒"扩展到"训练资源消耗"维度的研究[37] - 研究提出一套通用且具备可迁移性的攻击框架,推动了3D安全领域发展[37] - 研究结果预示3D重建厂商若无相应防护,系统很可能出现显存不足或训练无效,需引起行业重视[40][41]