ROBIN: Robust and Invisible Watermarks for Diffusion Models with Adversarial Optimization

要約

生成コンテンツに透かしを入れることは、認証、所有権の保護、および潜在的な悪用の軽減のための重要なツールとして機能します。
既存の透かし手法は、堅牢性と隠蔽性のバランスをとるという課題に直面しています。
彼らは、目に見えず堅牢な透かしを経験的に注入し、透かしの強度を制限することで受動的に隠蔽を実現し、堅牢性を低下させます。
この論文では、積極的に隠蔽を実現するために透かし隠蔽プロセスを明示的に導入し、より強力な透かしの埋め込みを可能にすることを提案します。
具体的には、中間拡散状態で堅牢な透かしを埋め込み、最終的に生成される画像で透かしが非表示になるようにモデルを誘導します。
敵対的最適化アルゴリズムを採用して、各透かしに最適な非表示プロンプト ガイド信号を生成します。
プロンプト埋め込みは、生成された画像内のアーティファクトを最小限に抑えるように最適化され、透かしは最大の強度を達成するように最適化されます。
ウォーターマークは、生成プロセスを逆に行うことで検証できます。
さまざまな拡散モデルでの実験により、重大な画像改ざん下でも透かしが検証可能であり、他の最先端の堅牢な透かし手法と比較して優れた不可視性を示すことが実証されました。

要約(オリジナル)

Watermarking generative content serves as a vital tool for authentication, ownership protection, and mitigation of potential misuse. Existing watermarking methods face the challenge of balancing robustness and concealment. They empirically inject a watermark that is both invisible and robust and passively achieve concealment by limiting the strength of the watermark, thus reducing the robustness. In this paper, we propose to explicitly introduce a watermark hiding process to actively achieve concealment, thus allowing the embedding of stronger watermarks. To be specific, we implant a robust watermark in an intermediate diffusion state and then guide the model to hide the watermark in the final generated image. We employ an adversarial optimization algorithm to produce the optimal hiding prompt guiding signal for each watermark. The prompt embedding is optimized to minimize artifacts in the generated image, while the watermark is optimized to achieve maximum strength. The watermark can be verified by reversing the generation process. Experiments on various diffusion models demonstrate the watermark remains verifiable even under significant image tampering and shows superior invisibility compared to other state-of-the-art robust watermarking methods.

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