AIGC鉴真：ZK技术揪出AI假新闻？

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贡献者：DAOctor

审核者：Shaun

原文：zk-IMG … Fighting Disinformation

现在互联网发展太快，很多东西都没有经过验证，真假难辨。就拿网络诈骗来说，很多人还是会上当，因为很难确认邮件的发件人到底是谁。

更让人担心的是深度伪造技术，图像和视频可以被随意篡改，改变视频的内容。想想看，如果有人在战争时期用这个技术，伪造领导人让士兵放下武器的视频，那后果不堪设想。

Kang, D. 在他的论文中提出了一种使用 zk-Snarks 的方法 \[ 1 \]，可以在不泄露原始图像的情况下，证明图像和编辑的真实性。现在的零知识证明方法需要公开原始图像或者中间图像，这可能会泄露信息。通过 zk-Snarks 方法，作者扩展了现有研究，支持高清图像，并且不需要可信的第三方。

论文里有一个简单的深度伪造图像的例子 \[ 2 \]：

图 1 ：Deep Fake 示例 \[ 2 \]

信任体系的核心是相机认证，私钥存储在相机中，用于对图像进行数字签名。然后，公钥可以验证拍摄图像的相机。很多时候，原始图像会被修改，删除敏感信息，比如模糊车牌号或者编辑图像中的人。所以，我们有一组可信的核心图像和一个或多个转换后的图像。原始图像可以保密。

那么，如何在保护原始图像隐私的同时，验证另一张图像是修改后的版本呢？zk-img 对原始图像和转换后的图像进行哈希处理，并使用 zk-Snark 来证明计算是正确的。如果原始图像的哈希值为 H\_ 1 ，修改后图像的哈希值为 H\_ 2 ，那么我们只发布 H\_ 2 。

这样，我们就有原始哈希和来自认证相机的签名，这是原始图像 (H\_ 1) 的核心证明，可以生成与编辑版本及其哈希 (H\_ 2) 相关的 zk-Snark。图像的创建者可以证明原始图像（来自相机的签名）和修改后的图像（使用 zk-Snark）。如果需要，可以将 H\_ 2 和 zk-Snark 发布到区块链或者可信的时间戳系统，证明图像的创建时间。研究团队通过 Halo 2 库 \[ 3 \] 实现了 zk-Snarks。

在图 2 中，Bob 有一个带私钥的相机，拍了一张照片。相机使用这个私钥对照片进行签名，证明图像的来源。然后，公钥可以验证签名，追踪照片是他的相机拍摄的。他取出照片的一部分，生成新的变形图像，产生一个新的哈希值 (H\_ 2)，然后可以发布转换后的版本。他还创建了一个 zk-Snark，用于将原始版本转换为转换后的版本，并将其存储在区块链上。原始图像不会被公开，但是，如果需要，Bob 可以证明原始图像和转换图像之间的转换。

图 2 ：zk-img 的创建

从论文的结果来看，密钥生成和证明部分的计算成本可能很高，但是，正如我们从表 1 中看到的那样，验证速度相当快，范围从 5.84 毫秒到 10.1 毫秒不等。证明大小也相当小，从 7, 040 字节到 14, 592 字节不等。

表 1 ：证明创建和验证的结果 \[ 1 \]

结论：

越来越多的新闻媒体开始使用经过验证的相机，因为它们可以显示图像的原始来源。这涉及到使用数字签名和存储在相机上的私钥对图像进行签名。对图像的任何修改都不会与签名匹配。通常也需要对捕获的图像进行修改，例如删除敏感信息。这就是 zk-Snark 证明的用武之地，它确保我们可以将修改后的图像追溯到源图像，而不会泄露原始图像和哈希值。

如果您对 ZKP（零知识证明）的工作原理感兴趣，请在此处尝试：

https://asecuritysite.com/zero

参考文献

\[ 1 \] Kang, D., Hashimoto, T., Stoica, I., & Sun, Y. ( 2022). ZK-IMG: Attested Images via Zero-Knowledge Proofs to Fight Disinformation. arXiv preprint arXiv: 2211.04775.

\[ 2 \] Strickland, E. ( 2019). Facebo抹茶 AI Launches Its Deepfake Detection Challenge — IEEE Spectrum. IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News. https://spectrum. ieee. org/tech-talk/artificial-intelligence/machinelearning/facebo抹茶-ai-launches-its-deepfake-detection-challenge.

\[ 3 \] zcash. halo 2, 2022. URL: https://zcash.github.i o/halo 2/.

文章来源于某交易所。

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