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本文作者: 貝爽 | 2020-08-05 18:01 |
社交媒體平臺(tái)正在泄露你的個(gè)人隱私。
一張自拍照就能夠識(shí)別出姓名、聯(lián)系方式、家庭住址,這對(duì)于面部識(shí)別技術(shù)來(lái)說(shuō),可能已經(jīng)不是什么難事兒。換句話說(shuō),只要能夠獲取到照片數(shù)據(jù),面部識(shí)別技術(shù)就能輕松獲取個(gè)人敏感信息。
如今,我們?cè)谏缃幻襟w上的大量曝光,獲取這些照片數(shù)據(jù)也變得很容易。此前,美國(guó)面部識(shí)別公司便創(chuàng)建了一個(gè)約有30 億張圖像的超大容量人臉數(shù)據(jù)庫(kù),而這些數(shù)據(jù)均從 Facebook,Venmo,YouTube 等社交媒體平臺(tái)抓取而來(lái)。
無(wú)處不在的面部識(shí)別技術(shù)和未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)獲取已經(jīng)對(duì)個(gè)人隱私造成了嚴(yán)重威脅。面對(duì)這些威脅,芝加哥大學(xué)Sand Lab團(tuán)隊(duì)提出了一種新的解決思路——或許我們可以為照片添加一層“隱身衣”!
Fawkes ,已經(jīng)讓曠視、微軟、亞馬遜等公司的面部識(shí)別算法失靈。
來(lái)自芝加哥的調(diào)查團(tuán)隊(duì)稱。Fawkes的正是為照片添加防識(shí)別“隱身衣”的AI軟件,經(jīng)檢測(cè),它已經(jīng)在最先進(jìn)的面部識(shí)別技術(shù)中取得了百分百的勝利。
我們先來(lái)看一組圖片。
相信你很難看出兩組照片有任何差別。事實(shí)上,后者已經(jīng)過(guò)了Fawkes處理,并能夠屏蔽任何人臉識(shí)別算法。
研究人員介紹,F(xiàn)awkes軟件對(duì)人臉圖像進(jìn)行了像素級(jí)的細(xì)微更改,肉眼幾乎無(wú)法察覺(jué)到。而任何掃描這些圖像的算法都會(huì)將這些“高度失真”的圖片視為完全不同的人。
而且,F(xiàn)wkes的處理速度很快,單個(gè)圖像僅需要幾分鐘。
如此說(shuō)來(lái),經(jīng)過(guò)Fawks快速處理的圖像,可以在不改變?cè)驳幕A(chǔ)上,隨意分享在各大社交媒體平臺(tái),而不用擔(dān)心照片被相關(guān)公司隨意抓取或用于非法途徑。
據(jù)了解,F(xiàn)awkes的命名取自Guy Fawkes Mask(蓋伊·福斯克面具)。該面具形象是英國(guó)插圖畫(huà)家大衛(wèi)·勞埃德(David Lloyd)以16世紀(jì)英國(guó)陰謀家蓋伊·福克斯的臉為原型而創(chuàng)造。最早出現(xiàn)在漫畫(huà)《V 字仇殺隊(duì)》中。研究人員以此表示,通過(guò)AI技術(shù)巧妙地,不可察覺(jué)地更改照片以欺騙面部識(shí)別系統(tǒng)。
研究團(tuán)隊(duì)表示,他們希望Fawkes能夠被廣泛部署和使用,以降低個(gè)人隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。因此,F(xiàn)awkes已經(jīng)完全對(duì)外開(kāi)放,任何人都可以下載和使用,Windows和Macs系統(tǒng)均可以支持。據(jù)統(tǒng)計(jì),這款軟件已經(jīng)被下載超過(guò)100,000次。
下載連接:http://sandlab.cs.uchicago.edu/fawkes/#paper
Fawkes“隱身衣”的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
目前Fawkes軟件已經(jīng)升級(jí)到V0.3版本。V0.3更新了目標(biāo)選擇算法,比此前的V0.1、V0.2相比,可顯著降低偽裝后攝動(dòng)偽像的可能性。目前,關(guān)于它的技術(shù)論文已經(jīng)對(duì)外開(kāi)放。據(jù)了解,該論文將在8月12日至14日舉行的USENIX安全研討會(huì)上正式發(fā)表。
論文中表明,在此項(xiàng)研究取得了以下幾個(gè)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)。
?以肉眼無(wú)法察覺(jué)的擾動(dòng)對(duì)圖像的特征空間表示進(jìn)行更改。
?不管跟蹤器(Tracker )如何訓(xùn)練其模型,圖像偽裝都可為用戶識(shí)別提供95%以上的保護(hù)。
?結(jié)果使用Microsoft(Azure Face API),Amazon(Rekognition)和Face ++的最新面部識(shí)別進(jìn)行檢測(cè),F(xiàn)awkes模型可以100%成功。
對(duì)于以上的研究發(fā)現(xiàn),論文中也給出了明確的說(shuō)明。我們可以看到,整個(gè)系統(tǒng)分為用戶圖像和模型驗(yàn)證兩個(gè)階段。
前者是基于Fawkes算法來(lái)生成用戶圖像的偽裝版本,后者是通過(guò)追蹤器(Tracker )從網(wǎng)絡(luò)資源中檢索偽裝的圖像,并使用它們來(lái)訓(xùn)練未經(jīng)授權(quán)的面部識(shí)別模型。最終可以發(fā)現(xiàn)模型輸出的圖像與原始圖像并不相同。
其中,F(xiàn)awkes算法整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。在這里,研究人員利用特征提取器Φ和目標(biāo)圖像T,對(duì)原始圖像進(jìn)行偽裝處理,這些目標(biāo)圖像T均來(lái)自可公開(kāi)獲得的數(shù)據(jù)集(均大于500K)。
為了確保偽裝圖像在視覺(jué)上與原始圖像基本相似,研究人員采用DSSIM來(lái)衡量二者的差異,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示,DSSIM均小于0.007。(DSSIM是衡量用戶感知圖像失真程度的方法)。
此外,研究人員認(rèn)為,通過(guò)提高用戶特征提取器的魯棒性來(lái)實(shí)現(xiàn)可移植性。這一目標(biāo)需要通過(guò)對(duì)抗訓(xùn)練來(lái)完成。該訓(xùn)練采用擾動(dòng)數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型,可以使輸入的目標(biāo)圖像不那么敏感。具體來(lái)說(shuō),對(duì)于每個(gè)特征提取器,使用PGD攻擊(一種廣泛用于對(duì)抗訓(xùn)練的方法)來(lái)生成對(duì)抗示例,然后將更新后的特征提取器用于在PubFig和FaceScrub數(shù)據(jù)集上生成用戶偽裝圖像。
結(jié)果表明,每個(gè)健壯的特征提取器都會(huì)產(chǎn)生隱身衣(Cloaks),而且這些隱身衣幾乎可以完美地轉(zhuǎn)移到跟蹤器的模型中??梢钥吹剑櫰魇褂闷渌卣魈崛∑鲿r(shí),其隱身衣的保護(hù)成功率均大于 95%。
最后為驗(yàn)證圖像實(shí)際的偽裝效果,研究人員將經(jīng)過(guò)Fawkes處理過(guò)的圖像泄露給了基于云平臺(tái)的面部識(shí)別系統(tǒng),包括Microsoft Azure Face ,Amazon Rekognition 和Face ++ 。
這些是面部識(shí)別系統(tǒng)是全球最領(lǐng)先技術(shù),被廣泛用于美國(guó)和亞洲的企業(yè),警察,私人實(shí)體以及政府。結(jié)果來(lái)看,F(xiàn)awkes對(duì)圖像的保護(hù)率達(dá)到了100%。
需要了解論文詳細(xì)內(nèi)容,可點(diǎn)擊鏈接:https://www.shawnshan.com/files/publication/fawkes.pdf
引用鏈接:雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
https://github.com/Shawn-Shan/fawkes
https://www.nytimes.com/2020/08/03/technology/fawkes-tool-protects-photos-from-facial-recognition.html
https://www.theverge.com/2020/8/4/21353810/facial-recognition-block-ai-selfie-cloaking-fawkes
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