Российские исследователи установили, что почти все способы защиты изображений цифровыми водяными знаками проверяются на ограниченном наборе фотографий и не противостоят сложным изменениям с использованием нейросетей. О результатах работы сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу НИУ ВШЭ.
Руководитель департамента кибербезопасности МИЭМ ВШЭ Олег Евсютин объяснил, что защитная метка должна одновременно быть незаметной, сохраняться после обычной обработки и выявлять фальсификацию. Улучшение одного из этих свойств может ухудшить другое, поэтому ученые систематизировали существующие подходы и определили их наиболее острые проблемы.
Особые ожидания связаны с полухрупкими водяными знаками, которые действуют подобно пломбам на упаковке. Такие метки выдерживают сжатие и простые операции в фоторедакторе, но повреждаются при добавлении или удалении объектов и других изменениях, характерных для генеративных нейросетей.
Исследователи изучили 30 методов добавления полухрупких знаков, разработанных ведущими специалистами за последние десять лет. Схемы сравнивали по типу метки, способу выявления подделки, способности находить и восстанавливать измененную область, а также по незаметности, устойчивости к безобидной обработке и чувствительности к фальсификации.
Анализ показал, что большинство рассмотренных решений защищает от простых атак: удаления или добавления объектов и переноса части защищенной фотографии на другой снимок. Вместе с тем практически у всех алгоритмов обнаружились недостатки, связанные с процедурой испытаний и устойчивостью к отдельным видам воздействия.
Значительная часть методов тестировалась на одном ограниченном и широко используемом наборе изображений, что создает уязвимость для взлома. Почти все подходы также не защищают от сложных операций, когда ИИ составляет коллаж из защищенных снимков или заменяет объекты их аналогами с других фотографий с водяными знаками. Ученые отметили, что эти особенности следует учитывать при создании новых защитных систем.