不久前，雷鋒網(wǎng)宅客頻道編輯聽(tīng)到一個(gè)消息，說(shuō)是我們的老熟人阿里安全獵戶(hù)座實(shí)驗(yàn)室的安全專(zhuān)家五達(dá)中選了世界著名黑客大會(huì) Black Hat USA 2018 的一個(gè)議題，據(jù)說(shuō)還是去碼神器什么的。

編輯想起用過(guò)很多次的一張“流量型圖片”：

如果這項(xiàng)技術(shù)真的存在，有些司機(jī)不需要靠想象力看片了。

不過(guò)，五達(dá)連連擺手，不是一個(gè)東東，你想多了。

原來(lái)，圖片或者視頻經(jīng)打碼之后，許多信息已經(jīng)丟失，目前也有超分辨率的方法進(jìn)行恢復(fù)。但讓傳說(shuō)中議題中選率只有20% 的黑客大會(huì) Black Hat 青睞的是，五達(dá)提出了一項(xiàng)去除視頻水印的技術(shù)，他的理論很簡(jiǎn)單，有一些服務(wù)提供商的水印可以被主動(dòng)消除，如原創(chuàng)視頻作者可以在自己的視頻流中預(yù)置一個(gè)反向水印，抵消服務(wù)提供商的水印。讓議題評(píng)審團(tuán)驚訝的是，幾乎誰(shuí)都能想到的理論在他手中變成了工程化產(chǎn)品。

從另一個(gè)角度看，這也是一種看片神器，我們不用再忍受上面這種虐待眼睛的視頻了。

8 月 9 日深夜，五達(dá)在議題開(kāi)講前兩小時(shí)，隔著一個(gè)太平洋和編輯探討了這個(gè)看片神器的神奇之處。

起因：原創(chuàng)者的憤怒

現(xiàn)在，沒(méi)點(diǎn)兒其他才藝傍身，都不好意思說(shuō)自己是黑客。五達(dá)在清華上學(xué)時(shí)曾是樂(lè)團(tuán)的一員，主要負(fù)責(zé)拉二胡，當(dāng)然，現(xiàn)在換成了“敲鍵盤(pán)”。幾個(gè)月前，工作后分散到各地的團(tuán)友們來(lái)了一次樂(lè)團(tuán)聚會(huì)，五達(dá)相當(dāng)重視這次重聚，拿著專(zhuān)業(yè)設(shè)備錄制了樂(lè)團(tuán)的合奏表演視頻，為了內(nèi)部分享更方便，五達(dá)將這個(gè)視頻上傳到了某視頻網(wǎng)站留存，結(jié)果精心制作的視頻卻被搬運(yùn)到其他平臺(tái)，并被打上了不同平臺(tái)的水印。

前二胡演奏者、現(xiàn)任黑客五達(dá)秉承“追求完美”的藝術(shù)精神，覺(jué)得這事沖擊了自己的閾值，于是決定開(kāi)始反擊。

他想出了兩種理論上存在的消除水印的技術(shù)：

1.預(yù)處理：在內(nèi)容一側(cè)，預(yù)置一些反向水印，這樣傳上視頻平臺(tái)后，如果再被蓋上水印，就被擦掉了。

2.后處理：收到視頻之后，在用戶(hù)側(cè)設(shè)置一個(gè)客戶(hù)端，把水印擦掉。

預(yù)處理借鑒了通信領(lǐng)域“預(yù)失真”的概念：人為地加入一個(gè)特性與包括功放在內(nèi)的系統(tǒng)非線性失真恰好相反的系統(tǒng)，進(jìn)行互相補(bǔ)償，不存在穩(wěn)定性問(wèn)題，并有較大的頻帶寬度。

如圖所示，輸入信號(hào)在進(jìn)入功率放大器前，通過(guò)使用預(yù)失真技術(shù)，在整個(gè)功率變化范圍內(nèi)進(jìn)行放大增益和相位變化的補(bǔ)償。如果這種預(yù)失真特性能夠隨功率放大器輸出功率的變化而變化，那么由溫度、電源電壓、管子老化等因素引起的性能變化就可以得到補(bǔ)償。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是紅娘小五介紹小張和姑娘小王相親，小五自己判斷了下小王的心理預(yù)期，發(fā)現(xiàn)小張?jiān)谀承c(diǎn)上不符合小王的預(yù)期，但經(jīng)過(guò)了紅娘小五的包裝后，這些“不足”得到了“修正”，小王與小張一見(jiàn)面，小王對(duì)小張很滿意。

所以，五達(dá)要做的就是“紅娘”的工作，找出原始視頻像素點(diǎn)以及水印“Logo”像素點(diǎn)，兩者相減，就得出了一個(gè)可以修正的值。

［圖1］

［圖2］

［使用圖1和圖2提取出的高精度的、帶透明度信息的水?。?/p>

［預(yù)處理示意圖：原視頻－打上水印后的視頻－預(yù)先準(zhǔn)備的補(bǔ)?。瓋上嗟窒蟮囊曨l］

后處理技術(shù)則沒(méi)有這么復(fù)雜，它相當(dāng)于已經(jīng)把原視頻下載下來(lái)，已經(jīng)知道原來(lái)視頻的像素點(diǎn)，所以即使視頻被打上了水印，還原一下就好。

通過(guò)五達(dá)的實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)，后處理消除水印的效果幾乎能到100%，但是預(yù)處理的優(yōu)勢(shì)在于“未卜先知”式的實(shí)時(shí)處理，在處理速度和受眾體驗(yàn)上，有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

在上一個(gè)案例中，后處理的效果是這樣的：

在上面這個(gè)案例中，預(yù)處理和后處理效果差不多。但在其他案例中，預(yù)處理的效果和后處理的效果可能就有差別了。

［五達(dá)貢獻(xiàn)了自己的大頭照，演繹水印還原效果，第一排最右為預(yù)處理效果，第二排為后處理效果］

［在這種底色上打上 skype 的水印后，預(yù)處理和后處理效果差不多］

［在“五達(dá)”的大頭視頻上打上 skype 的水印后，預(yù)處理的結(jié)果上還是可以看到模糊的水?。?/p>

這衍生了第一個(gè)問(wèn)題：水印的深淺與可被消除的效果有關(guān)，水印多深可被消除呢？

以不同的位置“姿勢(shì)”再來(lái)試幾次：打上預(yù)設(shè)水?。蟼鞯揭曨l平臺(tái)被覆蓋上水?。A(yù)處理效果VS后處理效果

看到上述對(duì)比，你一定發(fā)現(xiàn)了第二個(gè)問(wèn)題——水印在不同的位置（色彩）上，預(yù)處理的效果不一樣？那么到底像素點(diǎn)如何決定預(yù)處理的“消除水印”效果？

探究：“天下錄”

為了回答上面兩個(gè)問(wèn)題，下面進(jìn)入公式階段，不要怕，五達(dá)認(rèn)為，這是小升初的考試水平。

每個(gè)像素點(diǎn)的取值范圍是0-255，如果值＝（0，0，0） ，則代表黑色，值＝（255，255，255），則代表白色。

五達(dá)在提取logo像素點(diǎn)信息時(shí)，用到了一個(gè)公式：

［P’：預(yù)處理像素；P：原像素；  X：提取的logo 的像素； α：提取的 logo 的像素的系數(shù)（代表水印的不透明度）］

通過(guò)計(jì)算，α 取值與可被還原的色彩區(qū)域的關(guān)聯(lián)如下：

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是視頻平臺(tái)強(qiáng)行加上的水印越不透明，那么原視頻的信息丟失得越多，使用預(yù)處理技術(shù)，水印可被消除的幾率越小。

再通過(guò)一番計(jì)算，五達(dá)給出了一個(gè)可以恢復(fù)的源頭像素點(diǎn)的取值范圍（127-255，127-255，127-255）。

左圖中沒(méi)有被標(biāo)白的剩余色彩部分就是可以恢復(fù)的源頭像素點(diǎn)。也就是說(shuō)，只要在這些區(qū)域打上的水印，大概率上可以經(jīng)過(guò)預(yù)處理技術(shù)被消除。

“ 給大家一個(gè)建議，就是如果你是一個(gè)視頻的原創(chuàng)作者，并且你想要把這個(gè)視頻的水印通過(guò)預(yù)失真的方式抵消掉，你要怎么做，像上面這張圖一樣‘在天空之下’，你錄制的時(shí)候留出上面一片天，我把它稱(chēng)之為‘天下錄’?！蔽暹_(dá)說(shuō)。

你值得更好的

如果打水印的視頻平臺(tái)對(duì)此不爽，要反制一把，可以怎么做？五達(dá)提出，這種“邪惡”的平臺(tái)完全可以用兩種疊加的透明度不一的水印覆蓋在一起。

“計(jì)算出來(lái)的結(jié)果如上圖所示，沒(méi)有交集，不管你選一個(gè)什么樣的顏色，都沒(méi)有辦法把這個(gè)圖片完全給抵消掉。要么可以把三角形全抵消掉，留下黑色的。要不就可以全用白的，把那個(gè)黑的…”

這種“邪惡的反制”，自己都感覺(jué)怕怕噠，五達(dá)思考了一夜，也沒(méi)想出“盡善盡美”的二次消除的好辦法。

甚至還會(huì)出現(xiàn)一種更可怕的情況。五達(dá)說(shuō)：“如果我錄一個(gè)視頻，視頻的第一幀是這么預(yù)抵消的，我把這個(gè)視頻發(fā)到平臺(tái)上，這時(shí)用戶(hù)會(huì)以為我這個(gè)視頻是一張靜態(tài)圖片，用戶(hù)再一點(diǎn)，點(diǎn)開(kāi)之后是視頻，但這個(gè)視頻的后續(xù)內(nèi)容完全可以替換成其他內(nèi)容。”

這意味著，一張看上去靜態(tài)的圖片下可能“包羅萬(wàn)象”，黃賭毒、廣告等內(nèi)容可以藏身其中。

技術(shù)原理闡述完畢，編輯心中還是有一個(gè)疑問(wèn)。

比如，視頻原創(chuàng)者有時(shí)為了保護(hù)自己的權(quán)益，甚至和第一發(fā)布平臺(tái)合作，會(huì)主動(dòng)在原視頻上打上水印。說(shuō)白了，消除水印到底有沒(méi)有必要？

五達(dá)：“所以在這種情況下，我們應(yīng)該提倡使用不可見(jiàn)水印技術(shù)，該有版權(quán)保護(hù)就用版權(quán)保護(hù)。國(guó)外的一些視頻網(wǎng)站上早就用上了這種現(xiàn)代化的視頻版權(quán)保護(hù)的手段，而不是我們這么粗暴，直接蓋上那么大一塊，別的網(wǎng)站轉(zhuǎn)載就蓋上更大的一塊，蓋來(lái)蓋去，用戶(hù)的體驗(yàn)差。數(shù)字版權(quán)保護(hù)發(fā)展了幾十年，結(jié)果沒(méi)有人去用，反而去用這么惡心的辦法?！?/span>

唉，說(shuō)起“蓋來(lái)蓋去”，還真有位皇帝是此惡習(xí)的集大成者：

不過(guò)，如五達(dá)所說(shuō)，不可見(jiàn)的數(shù)字水印其實(shí)在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域早已不是什么新鮮技術(shù)，它不僅能夠幫助內(nèi)容生產(chǎn)商追蹤盜版信息，甚至還在軍事情報(bào)戰(zhàn)領(lǐng)域發(fā)揮著作用。這種水印需要用信號(hào)處理的方法在數(shù)據(jù)中嵌入隱蔽標(biāo)記（肉眼不可見(jiàn)），只有通過(guò)專(zhuān)用的檢測(cè)器或特殊方法才能提取出有效信息。

而離我們最近的生活體驗(yàn)是，一些企業(yè)內(nèi)網(wǎng)為了防止員工泄密。。。?；蛘咄ㄟ^(guò)不可見(jiàn)水印追蹤泄密者。

不追求更好的技術(shù)，強(qiáng)迫視頻原創(chuàng)者和用戶(hù)接受“蓋章”的極差的用戶(hù)體驗(yàn)，讓黑客五達(dá)忍不了，在他心中，用戶(hù)應(yīng)該有“覺(jué)醒”的意識(shí)，主動(dòng)擁抱更好的變化。他相信，這也是 BlackHat 選擇讓他第三次站上這個(gè)舞臺(tái)分享研究成果的原因。

花絮

我問(wèn)五達(dá)，這個(gè)成果是否會(huì)在阿里內(nèi)部進(jìn)化成商業(yè)化產(chǎn)品，他給出了一個(gè)否定的答案。

我再問(wèn)他，這個(gè)研究接下來(lái)還會(huì)有其他進(jìn)展嗎？他答，其實(shí)沒(méi)什么可做的了。

我不甘心，問(wèn)：你對(duì)自己哪一項(xiàng)技術(shù)研究最滿意。

五達(dá)興奮地說(shuō)：“我還真有一個(gè)。你再問(wèn)一次，我鄭重地回答你?！?/p>

我：“五達(dá)老師，請(qǐng)問(wèn)到目前為止，你對(duì)自己哪項(xiàng)研究最滿意，覺(jué)得做得最好？”

五達(dá)：“下一個(gè)?！?/p>

（五達(dá)引用了他的供應(yīng)商前老板喬布斯的話）

我聽(tīng)到了五達(dá)在電話那頭得意的笑聲。

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