“换脸”真相：“深度伪造”的网络狂欢和安全威胁

近期，一款名为ZAO的人工智能换脸APP在国内推出。用户只需上传一张正面照，就可以一键操作，把一些影视剧片段中演员的脸换成自己的，立刻生成视频，还可通过社交媒体传播，仿佛瞬间圆了明星梦。
这一款换脸APP很快就成了爆款，颇受欢迎，但也很快引起有关部门的注意，就在上周，工信部就网络数据安全问题约谈了相关公司。
与此同时，“换脸” 软件所依托的的一项AI技术，也引起了人们的关注，它被称为：DeepFake, 深度伪造。
外国媒体报道：我们不能相信网上的所有东西，没错，深度伪造，深度伪造，深度伪造！是的，这到底是什么？深度伪造技术是利用人工智能合成以假乱真的视频，这是一种高科技手段，可以把某些话塞进某人嘴里。
Deepfake（深度伪造），“Deep learning”（深度学习）和“Fake”（伪造）结合而成的新单词。
简单来说，这是一种可以实时伪造面部表情，并将其渲染成2D合成视频的人工智能技术。
早在一年多前， 2017年12月，一个名为“DeepFakes”的用户在Reddit网站发布“假视频”，将成人色情电影中演员的脸替换成了斯嘉丽·约翰逊等知名女演员的脸，画面以假乱真。这为人工智能换脸技术吸引来了一大波流量，“DeepFake”深度伪造，也逐渐成为这一技术的代称，同名算法也在Github开源，这是一个面向开源及私有软件项目的托管平台。
网络视频打假专家沃德尔博士：你好，今天我要和你讨论一项影响名人的新技术。（记得）奥巴马说特朗普是笨蛋，或者卡戴珊的说唱“因为我总是半裸吗”？深度伪造！深度伪造！深度伪造！这也是深度伪造，我也不是阿黛尔，我是（打击）网络伪造的专家。深度伪造用来形容人工智能技术合成的视频或音频文件。它起初就是一种非常基本的面部更换，现在还成了电影特技。有了这样的爆款技术，天啊，我们不能相信任何东西了。没错，深度伪造就是可怕的反乌托邦。它们只会变得更容易，制作成本也更低廉。
李浩是美国南加州大学的助理教授，“针幕动画”公司的联合创始人，这家公司推出的软件可以让用户在玩虚拟现实游戏和购物时，即时定制自己的三维虚拟化身。
“针幕动画”联合创始人李浩：现在我制作了一个你的化身。
美国公共广播公司记者奥布莱恩：一个和蔼整洁的奥布莱恩。
这种戏法可以用在任何人身上，当然也包括政界要人。
美国公共广播公司记者奥布莱恩：现在我成了我们的总统（特朗普），日本首相安倍晋三。
“针幕动画”联合创始人李浩：当然，这个技术可以用来做一些真的很坏的事情。但主要目的绝不是如此，它被用于娱乐，一个有趣的工具，用于时尚、生活方式各方面，带给我们更多体验。
但随着技术的发展，这样的合成图像或视频，真实度越来越强，欺骗性也越来越强。对此，研发者也不无担忧。
“针幕动画”联合创始人李浩：我们都假设会有一个临界点，届时将无法区分真假。我的意思是，从视觉效果上说，我觉得你已经可以做到非常接近了，只是取决于你花多少努力在上面。但就任何人都可以创建的内容而言，我认为已经非常接近这个临界点了。
2018年1月，一个名为FakeApp的软件上线，宣称可以实现“一键换脸”。可生成的视频内容包括恶搞美国总统特朗普，或是将自己的脸贴到好莱坞明星身上。
虽然有的社交新闻站点比如Reddit网站，已明令禁止在自己的平台传播换脸视频和图片，但仍有超过9万名用户在Reddit上传播这类视频。
计算机科学专家法里德：我担心这项技术被武器化，还担心它如何影响我们整个社会。
深度伪造不仅可以换脸，还可伪造声音。
据《华尔街日报》报道，今年3月，有犯罪分子利用“深度伪造”技术，电脑合成某公司CEO的声音，成功诈骗22万欧元。
电脑合成声音真的这么难以识破吗？
2018年，三名蒙特利尔大学的博士联合创办了一家名为“琴鸟”（Lyrebird）的公司。该公司开发出了一种“语音合成”技术，只要对目标人物的声音进行1分钟以上的录音，把录音丢给“琴鸟”处理，就能得到一个特别的密钥，利用这个密钥可以用目标人物的声音，生成任何想说的话。
“琴鸟”创始人：你需要录自己几分钟的声音。
彭博社记者 万斯：上千个字母在业余作家的屏幕上跳动，当你开始像这样吃东西时，就会有问题，你们最好退出政治圈，别干了。我不知道它怎么工作的，现在创建我的数字声音。创建你的数字声音至少需要一分钟，一分钟，我的天啊。
语音录制完后，“琴鸟”会自动运转合成出你的数字声音。
这时，只需要向电脑输入想说的话，就可以用新合成的你的声音说出来。
记者万斯的数字合成声音：人工智能技术似乎发展非常快，我们该感到害怕吗。
彭博社记者万斯：我的确听到了，真的很有意思。我只是随便挑了，我从没说过的话。
而且，“琴鸟”还能在合成声音中加入“感情”元素，让声音听上去更逼真。
彭博社记者万斯：现在为了实验一下我的电脑合成音，我要给我亲爱的妈妈打个电话，看看她是否能听出来。嗨，妈妈，你们今天什么安排。
万斯的母亲：今天一早家里没电了，我们正在房子里溜达。
万斯：我刚刚下班，等着接儿子回家。
万斯的母亲：好的。
万斯：我觉得我可能感染了病毒。
万斯的母亲：那你感觉不舒服，是吗？
万斯：哈哈，我刚才是和你捣乱，你刚才在和电脑说话。
万斯的母亲：我感觉在和你说话，真是奇妙。
万斯：你觉得吓人还是觉得不错。
万斯的母亲：如果涉及到非常重要的事情，真的挺吓人的。不过现在是你了，对吗？
万斯：我不知道。
万斯的母亲：听上去是你。
万斯：是吗？
万斯的母亲：是，是，听上去就是你。
彭博社记者万斯：很明显，有些人被这项技术吓坏了。因为我们已经让现实真相变得模糊不清。
“琴鸟”创始人：当然，的确存在有人利用这项技术做坏事的风险。但是，科技不可能停止发展，所以我们决定选择符合道德的做法，将技术展示给人们，让人们知道这项技术的可行性，让他们提高警惕。
网络安全公司Pindrop在2018年五月对美英德法四国共500家企业展开网上调查，结果显示，从2013年到2017年，语音欺诈案件的数量增加了350%，每638个欺诈电话中就有1个是人工合成声音。
瑞士苏黎世大学研究员乌德里什：长久以来，人类的声音是（造假者）最大的挑战，因为每种声音都极其复杂且独一无二，它们几乎不可能被伪造。但在最近几年，（科技）取得了巨大进步，视频素材和伪造声音的结合造成了巨大的威胁。
的确，有了成熟的声音造假技术，再配上伪造图像，做出一条以假乱真、别有用心的视频真的不难了。
“深度伪造”假视频：特朗普总统是个彻底的笨蛋，你看我永远不会说这些话，至少在公共演讲中（不会），但其他人会说，比如乔丹·皮尔。这是一个危险的时代，以后我们要对我们所信任的互联网更加警惕。在这个时代我们需要可信的新闻来源，听起来很简单，但我们该如何发展，信息时代将决定我们是生存，还是成为某种糟糕的反乌托邦。谢谢。
这段视频看上去是美国前总统奥巴马在发表演讲，实际上却是喜剧演员和电影制作人皮尔的表演，声音和画面都是通过软件合成的。
计算机科学专家法里德：人工智能系统合成了奥巴马的嘴，使其与音频流保持一致，让视频看起来像是奥巴马总统在说他之前从未说过的话。这叫作唇同步深度伪造。
技术本无善恶，深度伪造可以被运用于趣味视频、游戏以及广告合作中，但恶意运用也会带来严重后果。它可能会摧毁我们对现实的认知，使人们不敢再相信视频、录像。
美国卡内基国际和平基金会也警告称，深度伪造正在带来破坏性的影响，也会对反恐和国家安全造成危害。
计算机科学专家法里德：噩梦般的情况是，出来一段特朗普总统的视频，他在视频里说，我对朝鲜发射了核武器。有人黑进了他的推特账号，这条消息被疯狂传播，短短30秒，全球核战爆发。我觉得这可能吗？不，但并非完全不可能，而且会把你吓得半死，对吗？但这并非不可能的事实，真的令人担忧。
从“深度学习”到“深度伪造”，照片、声音、视频都可轻松造假，而识别深度伪造则要比制作深度伪造难得多。
当“眼见未必为实，耳听未必为真”，我们又该怎么办？
扎克伯格“深度伪造”假视频：这都要归咎于Spectre漏洞，它告诉我谁掌控了数据，谁就掌控了未来。
今年6月，图片分享网站Instagram出现这样一段视频。脸书公司创始人扎克伯格就大数据的威力发表演讲。
但很快，扎克伯格就辟谣说，自己从未说过这些话。事实上，这是以色列一家科技公司利用深度伪造技术合成而来的。
略显尴尬的是，脸书曾宣称，该公司不会删除假新闻，但会减少其在网站上的影响力，并显示来自事实核查人员的信息。
而Instagram总裁莫斯里也在接受采访时表示，目前业界还没有大规模的数据或标准对这些假视频进行检测。
Instagram总裁莫斯里：目前，我们还没有应对深度伪造的政策，我们正试着评估是否愿意这么做。如果要做，又该如何定义深度伪造。我觉得（此类事件）并不好。
主持人盖尔·金：你可以限制这种技术，你有影响力。
莫斯里：实际上，我想的不仅是把它撤下来，我认为问题在于，我们如何以有原则的方式做到这一点。
对此，《财富》杂志呼吁说，现在已经到了科技公司、学术界和政府共同努力寻找解决方案的时候了。
6月13号，美国众议院情报委员会召开关于人工智能深度伪造的听证会，公开谈论了深度伪造技术给国家、社会和个人带来的风险，以及该采取的防范和应对措施。
目前，世界多国也都开始进行立法，强化对人脸信息收集和识别技术应用场景的约束。但所有努力都离不开社交媒体平台的配合。
计算机科学专家法里德：但大多数情况下，社交媒体平台对如何处理这类非法内容、有害内容、不实信息、假新闻、选举篡改、非自愿的色情等内容都显得漫不经心，因为这些内容吸引眼球，对生意有好处。
近日，脸书、微软等科技公司和众多学术机构联合发起一场“揪出深度伪造影像挑战赛”，希望改善现有工具，加强对深度伪造图片、声音和视频的检测能力。
9月5号，脸书宣布将为此投入1000万美元。
美国加州大学伯克利分校的研究人员也在研究如何应对深度伪造。
计算机科学专家法里德：我们应对这一问题的方式是，建立了软生物识别模型。这些生物特征指的是像指纹、虹膜、面部。它没有那么独特，但其目的是捕捉微妙的面部表情、头部移动，这些每个个体独有的，但在假视频制作时被打乱了的特征。
计算机科学专家 法里德：首先我们会测量各种头部移动和面部表情，你可以在这个视频里，看到我们正在捕捉蓝色盒子，正在捕捉他的头部在三维空间里如何转动。红点是在定位他的面部表情，实际上我们可以看到他何时会抬起眉毛，何时会张大嘴巴。当然，他眼睛里的绿色激光会告诉我们他在看哪里。整个视频中的每一帧画面，我们都会对他的面部表情、面部动作、头部动作做一些测量，之后我们用这些建立软生物识别模型。
计算机科学专家法里德感叹称，制作假视频的人越来越多，造假技术发展非常迅速，而相比之下，打假队伍的力量显得落后而薄弱。
美国五角大楼有一个研究团队，又称美国国防高级研究计划局，也在一直研究如何抵抗“深度伪造”的威胁。
计算机科学家图雷克：这让我们对图片和录像都不信任了。
而检测伪造视频的软件，可以描述嘴唇运动，将其与视频中的声音进行比对。
计算机科学家图雷克：当看到这些红点时，意味着说话者的声音实际上与其嘴唇运动不一致。
再来看这段视频，看上去这两人是坐在一起的，但通过测定他们脸上的光照角度，可以判定这是一个合成的视频。
计算机科学家图雷克：它预估了一个人脸3D模型跟这个模型一起，软件还估计了面部反射特征和光照角度。这里，我们主要使用了光照角度来看那些（特征）是否一致。
这是监控录像中的一段画面，检测软件试图预测物体的移动方向。
计算机科学家 图雷克：它检测到了物体运动的不连续性，这给我们发出了信号来仔细查看图片或视频，（推断出）也许画面就是从这里被清除的。
检测发现这段视频被动过手脚，另一辆车被从画面中剪切掉了。
计算机科学家图雷克：这是一个猫和老鼠的游戏，拆穿假图片或视频的层面越多，给造假者形成的压力也就越大。
两年前，美国发布《人工智能与国家安全》报告，明确将人工智能伪造技术列为威胁国家安全的重点技术。
作为人工智能发展大国，中国也已经在加强政策和技术方面的监管，应对人工智能新技术可能带来的安全风险。
毕竟，当声音、指纹、人脸等重要的生物识别信息都开始出现“高仿”时，风险和隐患也将越来越多。
（原题为《“换脸”真相 “深度伪造”的网络狂欢和安全威胁》）

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