Robust invisible watermarking embeds hidden information in images such that the watermark can survive various manipulations. However, the emergence of powerful diffusion-based image generation and editing techniques poses a new threat to these watermarking schemes. In this paper, we investigate the intersection of diffusion-based image editing and robust image watermarking. We analyze how diffusion-driven image edits can significantly degrade or even fully remove embedded watermarks from state-of-the-art robust watermarking systems. Both theoretical formulations and empirical experiments are provided. We prove that as a image undergoes iterative diffusion transformations, the mutual information between the watermarked image and the embedded payload approaches zero, causing watermark decoding to fail. We further propose a guided diffusion attack algorithm that explicitly targets and erases watermark signals during generation. We evaluate our approach on recent deep learning-based watermarking schemes and demonstrate near-zero watermark recovery rates after attack, while maintaining high visual fidelity of the regenerated images. Finally, we discuss ethical implications of such watermark removal capablities and provide design guidelines for future watermarking strategies to be more resilient in the era of generative AI.


翻译:鲁棒隐形水印将隐藏信息嵌入图像中,使得水印能够在各种操作后存留。然而,强大的基于扩散的图像生成与编辑技术的出现,对这些水印方案构成了新的威胁。本文研究了基于扩散的图像编辑与鲁棒图像水印的交集。我们分析了扩散驱动的图像编辑如何显著削弱甚至完全移除最先进鲁棒水印系统中嵌入的水印。文中提供了理论阐述与实证实验。我们证明,当图像经历迭代扩散变换时,含水印图像与嵌入载荷之间的互信息趋近于零,从而导致水印解码失败。我们进一步提出了一种引导扩散攻击算法,该算法在生成过程中明确针对并擦除水印信号。我们在近期基于深度学习的水印方案上评估了该方法,结果表明攻击后水印恢复率接近零,同时再生图像保持了较高的视觉保真度。最后,我们讨论了此类水印移除能力的伦理影响,并为未来水印策略的设计提供了指导原则,以期在生成式人工智能时代更具韧性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【Tutorial】计算机视觉中的Transformer,98页ppt
专知
21+阅读 · 2021年10月25日
论文笔记之Feature Selective Networks for Object Detection
统计学习与视觉计算组
21+阅读 · 2018年7月26日
CosFace: Large Margin Cosine Loss for Deep Face Recognition论文笔记
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年4月25日
论文浅尝 | Know-Evolve: Deep Temporal Reasoning for Dynamic KG
开放知识图谱
36+阅读 · 2018年3月30日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
相关资讯
【Tutorial】计算机视觉中的Transformer,98页ppt
专知
21+阅读 · 2021年10月25日
论文笔记之Feature Selective Networks for Object Detection
统计学习与视觉计算组
21+阅读 · 2018年7月26日
CosFace: Large Margin Cosine Loss for Deep Face Recognition论文笔记
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年4月25日
论文浅尝 | Know-Evolve: Deep Temporal Reasoning for Dynamic KG
开放知识图谱
36+阅读 · 2018年3月30日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员