4 Minuten
Dirbtinai sugeneruoti ir manipuliuoti vaizdo įrašai šiuo metu gali beveik idealiai atkartoti tikrą vaizdo medžiagą, o tai kelia rimtų iššūkių žiniasklaidos profesionalams, kriminalistams bei plačiajai visuomenei. Kornelio universiteto mokslininkai sukūrė naują metodą – triukšmo koduoto apšvietimo technologiją (angl. noise‑coded illumination, NCI), kuri subtiliose šviesos svyravimuose įterpia paslėptus, laiko žymomis pažymėtus vandens ženklus. Šis metodas, pristatytas SIGGRAPH 2025 konferencijoje ir aprašytas leidinyje „ACM Transactions on Graphics“, siekia suteikti tikrintojams informacinį pranašumą, į apšvietimą įkoduojant signalus, kuriuos padirbinėtojams sunku atkurti ar išgauti remiantis viešai prieinama informacija.
Vaizdo įrašų kriminalistikoje ilgą laiką buvo pasikliaujama informacijos asimetrija: tikrinimo metodai turi naudoti signalus, kurių priešininkai negali lengvai gauti ar imituoti. Įprastas skaitmeninis vandens ženklinimas ar kontrolinės sumos parodo bylų pakeitimus, tačiau turi ribotumų: kai kuriems reikia turėti prietaiso kontrolę, kitais atvejais būtina turėti originalų failą, arba negalima atskirti nekaltų pakeitimų (pvz., standartiškai sumažinta kokybė) nuo kenksmingų redagavimų, tokių kaip objektų įterpimas ar komponavimas. NCI sprendžia šias problemas, perkeldamas ženklinimą iš failo bitų į fiziškai nematomas, bet algoritmiškai atkuriamas apšvietimo raštus.
Triukšmo koduotas apšvietimas išnaudoja silpnus, pseudoatsitiktinius šviesos variacijas įprastuose šviesos šaltiniuose – kompiuterių monitoriuose ar patalpų lempose. Speciali programinė įranga moduliuoja įrenginio skleidžiamą šviesą pagal slaptus kodus ir sukuria kelių žemos kokybės, laiko žymomis pažymėtų nuorodinių vaizdo įrašų rinkinį. Šie vadinamieji „kodų vaizdo įrašai“ iliustruoja, kaip scena atrodytų su skirtingomis šviesos modulacijomis, ir tarnauja kaip patikimi liudininkai apie originalias filmavimo sąlygas.
Jeigu vaizdo įrašas yra pakeistas, manipuliuotos sritys prieštarauja apšvietimo parašams kodų vaizduose. Palyginus užfiksuotą įrašą su kodų vaizdo rinkiniais, sistema gali nustatyti neatitikimus, rodančius galimą klastojimą. Kadangi moduliavimas imituoja natūralų triukšmą, jis nepastebimas tiek žmogaus akiai, tiek įprastoms automatizuotoms priemonėms, tačiau lengvai išgaunamas, žinant slaptą kodą. Ši technologija gali būti integruota tiek į monitorių programinę įrangą, tiek į išmaniąsias lempas ar naudojant papildomą valdiklį į paprastas lempas.
Kornelio tyrėjai patikrino NCI veikimą prieš įvairias manipuliacijas: laiko tėkmės korekcijas, kompozicinius pakeitimus, vaizdo įrašų greičio keitimą ir dirbtinio intelekto sugeneruotus deepfake įrašus. Metodas išlaikė patikimumą esant realioms sąlygoms: esant judantiems objektams bei kamerai, foto blykstėms, įvairioms odos spalvoms, skirtingiems glaudinimo lygmenims, tiek vidaus, tiek lauko aplinkose ir su signalais, neprieinamais žmogaus suvokimui.
Kadangi vandens ženklai įterpiami kaip kelių kodų rinkiniai, atakuotojui, sužinojusiam apie NCI egzistavimą, žymiai padaugėja užduočių – dabar reikia sugeneruoti kelis suderintus padirbinius, kurie atitiktų visus kodų vaizdus. Taip smarkiai padidėja klastojimo sudėtingumas ir kompiuteriniai resursai, atgaivinant informacijos asimetriją teisėtai tikrinantiems asmenims.
Mokslininkai pripažįsta, kad vienas sprendimas nėra visiškai užtikrintas – NCI siūlo papildomą, fizinį autentiškumo sluoksnį, kuris turėtų būti taikomas kartu su kitomis patikimumo technologijomis, tokiomis kaip metaduomenų verifikacija, saugi įrangos autentifikacija ar kilmės registrai. Didžiausias NCI pranašumas – autentifikacijos informacijos įterpimas į fizinį filmavimo procesą, o ne vien į failo struktūrą, kas padeda atskirti nekaltą post-produkciją nuo tyčinių klastočių.
Kaip pabrėžė projekto vadovas, vaizdo įrašų laikymas nepaneigiamu faktų įrodymu tampa klaidinga praktiką pasaulyje, kur paprasta generuoti dirbtinį turinį ar redaguoti vaizdus naudojant modernią programinę įrangą. Įkoduodami vandens ženklus tiesiai į šviesą, tyrėjai siekia padaryti manipuliacijas lengviau atpažįstamas, nereikalaujant naudotojams keisti kamerų ar pasikliauti vien tik kontrolinėmis sumomis.
Triukšmo koduotas apšvietimas papildo kitas žiniasklaidos patikimumo ir anti-deepfake technologijas: artimai susijęs su kamerų „piršto atspaudų“, jutiklių triukšmo analizės ir aktyvios autentifikacijos metodais, kuriais siekiama susieti turinį su patikimomis filmavimo sąlygomis. Ateityje NCI gali būti pritaikytas platesniams apšvietimo sprendimams, tobulinant kodų kūrimą siekiant energetinio efektyvumo ir visiško nepastebimumo žmogui bei integruojant technologiją į žurnalistines ir archyvines darbo grandis.
Ilgalaikėje perspektyvoje ši metodika gali paskatinti atsparios medijos kilmės kūrimą: dalį patvirtinimo procesu perkeliant į fizinę aplinką bei diversifikuojant signalus, įrodančius vaizdo įrašo autentiškumą. Tobulėjant generatyvinėms modeliams, kelių sluoksnių apsauga, sujungiant kriptografinį kilmės užtikrinimą, aparatūros liudijimus ir fizinių vandens ženklų panaudojimą, taps būtina norint išlaikyti pasitikėjimą vizualiniais įrodymais.
Triukšmo koduoto apšvietimo technologija žymi naują šviesos pagrindu veikiančių vandens ženklų etapą: subtilūs, laiko žymomis pažymėti nuorodiniai kodų įrašai leidžia aptikti klastojimus net po sudėtingų redagavimų realiomis sąlygomis. NCI sugrąžina informacinę asimetriją vaizdo įrašų tikrintojams, didindama padirbinių kūrimo kainą ir sudėtingumą. Nors tai nėra vienintelis sprendimas, ši fizika pagrįsta inovacija bus svarbi daugėsiančių vizualinės žiniasklaidos patikimumo priemonių sistemoje ir gali tapti esminiu tiesos gynimo įrankiu vis labiau realistiškų sintetinės žiniasklaidos laikais.
Quelle: arstechnica
Kommentare