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VLA/セキュリティarXiv:2606.12978

軌道レベルでのリダイレクション攻撃:視覚言語行動モデルに対する

Trajectory-Level Redirection Attacks on Vision-Language-Action Models

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視覚言語行動(VLA)モデルに対して、指示文をわずかに変更するだけで、意図したタスクに見せかけつつ最終的な物理的結果を攻撃者が指定した目標に変える「軌道レベル」の脆弱性を発見し、その攻撃を自動生成する手法を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

VLA(Vision-Language-Action)ポリシーに対する新たな脅威モデル「command-preserving trajectory redirection」を提示する研究。攻撃者はエピソード開始前に1つのpromptを選び、ポリシーや環境は固定。promptは意図されたタスクを指定しているように見えつつ、最終的な物理的結果を攻撃者指定のターゲットへ誘導する。シミュレーションとハードウェア実験で、ほぼ無害に見えるprompt摂動がVLAロールアウトを攻撃者指定ターゲットへリダイレクトできることを示す。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

既存のVLA攻撃は、標的とする低レベル行動を引き起こすadversarial promptや、変化する画像間でその行動を持続させるものを研究。本研究はより強いtrajectory-levelの失敗モードを同定:promptは意図されたタスクを指定しているように『見える』が、最終的な物理的成果をリダイレクトする。prompt-only脅威モデルで、ポリシー・環境は固定、promptはbenign instructionに近く、target wordsやcorrection languageを含まないという制約下で成立する点が新しい。

3. 技術・手法の肝は?

command-preserving trajectory redirectionを数学的に定式化。攻撃者はエピソード前に1つのpromptを選び、全ポリシー・環境コンポーネントは固定。promptはbenign instructionに近く、target wordsとcorrection languageを欠く必要がある。このようなpromptを見つけるため、on-policy prompt search法を導入。rolloutを用いて、command-preserving制約を満たしつつ閉ループ挙動がターゲットタスクを追従する摂動を発見する。

4. どうやって有効だと検証した?

シミュレーションとハードウェアでの実験により、ほぼbenignなprompt摂動がVLAロールアウトを攻撃者指定ターゲットへリダイレクトできることを示した。これにより、VLA instruction groundingにおけるtrajectory-levelの脆弱性を明らかにした。

5. 議論はある?

結果は、意図されたコマンドを保持しているように見えるテキストが、依然として攻撃者にロボットの最終的な物理的成果を制御させることを示す。VLA instruction groundingにおけるtrajectory-levelの脆弱性を暴露する。その他の議論(防御策や限界など)は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で参照/比較されている既存のVLA攻撃研究(adversarial prompts that elicit targeted low-level actions、make such actions persist across changing images)や、VLAポリシー、instruction groundingに関する関連研究。具体的な論文名は要旨からは不明。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Gokul Puthumanaillam, Vardhan Dongre, Pranay Thangeda, Hooshang Nayyeri, Dilek Hakkani-Tür, Melkior Ornik

分類: cs.RO, cs.CV, eess.SY

原文アブストラクト

Vision-language-action (VLA) policies bring natural language into closed-loop robot control, enabling robots to execute manipulation tasks directly from text instructions. The same interface gives text a recurring role in control because the prompt is reused at every replanning step, and each prompt-conditioned action changes the future observations on which the policy acts. Existing VLA attacks study adversarial prompts that elicit targeted low-level actions or make such actions persist across changing images. We identify a stronger trajectory-level failure mode: a prompt that still $\textit{appears}$ to specify the intended task but redirects the final physical outcome. We mathematically formalize this setting as $\textit{command-preserving trajectory redirection}$, a prompt-only threat model in which the attacker chooses one prompt before the episode, all policy and environment components remain fixed, and the prompt must stay close to the benign instruction while omitting target words and correction language. To find such prompts, we introduce an on-policy prompt search method that uses rollouts to discover perturbations whose closed-loop behavior tracks a target task while satisfying the command-preserving constraints. Experiments in simulation and on hardware show that near-benign prompt perturbations can redirect VLA rollouts to attacker-specified targets. These results expose a trajectory-level vulnerability in VLA instruction grounding: text that appears to preserve the intended command can still give an adversary control over the robot's final physical outcome. Project website: https://vla-redirection-attack.github.io/

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