Benchmarking the Robustness of Image Watermarks

要約

この論文では、画像透かし技術の弱点を調査します。
現在の評価方法の限界を克服し、ウォーターマークの堅牢性を評価するための新しいベンチマークである WAVES (Watermark Analysis Via Enhanced Stress-testing) を紹介します。WAVES は、検出タスクと識別タスクを統合し、さまざまなストレス テストで構成される標準化された評価プロトコルを確立します。
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WAVES の攻撃は、従来の画像の歪みから、拡散攻撃や敵対的攻撃の高度で斬新なバリエーションまで多岐にわたります。
私たちの評価では、画質劣化の程度と攻撃後の透かし検出の有効性という 2 つの重要な側面を調べます。
私たちは、いくつかの著名な画像類似性メトリクスを変化させた一連のパフォーマンスと品質の 2D プロットを作成し、ヒューリスティックな斬新な方法で集計して、透かしの堅牢性と攻撃能力の全体像を描きます。
私たちの包括的な評価により、いくつかの最新の透かしアルゴリズムのこれまで検出されていなかった脆弱性が明らかになりました。
私たちは、WAVES を堅牢な透かしシステムの将来の開発のためのツールキットとして構想しています。
プロジェクトは https://wavesbench.github.io/ で入手できます。

要約(オリジナル)

This paper investigates the weaknesses of image watermarking techniques. We present WAVES (Watermark Analysis Via Enhanced Stress-testing), a novel benchmark for assessing watermark robustness, overcoming the limitations of current evaluation methods.WAVES integrates detection and identification tasks, and establishes a standardized evaluation protocol comprised of a diverse range of stress tests. The attacks in WAVES range from traditional image distortions to advanced and novel variations of diffusive, and adversarial attacks. Our evaluation examines two pivotal dimensions: the degree of image quality degradation and the efficacy of watermark detection after attacks. We develop a series of Performance vs. Quality 2D plots, varying over several prominent image similarity metrics, which are then aggregated in a heuristically novel manner to paint an overall picture of watermark robustness and attack potency. Our comprehensive evaluation reveals previously undetected vulnerabilities of several modern watermarking algorithms. We envision WAVES as a toolkit for the future development of robust watermarking systems. The project is available at https://wavesbench.github.io/

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