Pseudorandom Error-Correcting Codes

要約

擬似乱数誤り訂正符号 (または単に擬似乱数符号) を構築します。これは、任意の多項式数のコードワードが、計算上の制限のある敵にとっては擬似乱数であるという特性を持つ誤り訂正符号です。
デコードキーを使用すると、破損したコードワードを効率的にデコードできます。
私たちは、置換エラーや削除エラーに対して堅牢な擬似乱数コードを構築します。擬似乱数は標準的な暗号学の前提に基づいています。
具体的には、擬似乱数は、LPN の $2^{O(\sqrt{n})}$-硬度、または LPN の多項式硬度と、低密度での植え付けられた XOR 問題のいずれかに基づいています。
擬似ランダム コードの主なアプリケーションとして、クロッピングと一定の割合のランダムな置換と削除に対して堅牢な、言語モデルの出力に対する検出不可能な透かしスキームを紹介します。
透かしが入ったテキストのサンプルが何個あっても、元のモデルによって出力されたテキストと計算上区別できないという意味で、透かしは検出不可能です。
これは、一定率のエラーを許容できる初めての検出不可能な透かし方式です。
2 番目の応用例はステガノグラフィーです。これは、一見無害に見えるコンテンツに秘密のメッセージが隠されています。
我々は、一定の置換率に対する堅牢性を備えた一定レートのステートレス ステガノグラフィー スキームを提案します。
私たちのものは、証明可能なステガノグラフィーのセキュリティとエラーに対する堅牢性を備えた最初のステートレス ステガノグラフィー スキームです。

要約(オリジナル)

We construct pseudorandom error-correcting codes (or simply pseudorandom codes), which are error-correcting codes with the property that any polynomial number of codewords are pseudorandom to any computationally-bounded adversary. Efficient decoding of corrupted codewords is possible with the help of a decoding key. We build pseudorandom codes that are robust to substitution and deletion errors, where pseudorandomness rests on standard cryptographic assumptions. Specifically, pseudorandomness is based on either $2^{O(\sqrt{n})}$-hardness of LPN, or polynomial hardness of LPN and the planted XOR problem at low density. As our primary application of pseudorandom codes, we present an undetectable watermarking scheme for outputs of language models that is robust to cropping and a constant rate of random substitutions and deletions. The watermark is undetectable in the sense that any number of samples of watermarked text are computationally indistinguishable from text output by the original model. This is the first undetectable watermarking scheme that can tolerate a constant rate of errors. Our second application is to steganography, where a secret message is hidden in innocent-looking content. We present a constant-rate stateless steganography scheme with robustness to a constant rate of substitutions. Ours is the first stateless steganography scheme with provable steganographic security and any robustness to errors.

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