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近日一段AI換臉視頻火爆網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)網(wǎng)名叫換臉哥的Geek,將朱茵在94版射雕中的黃蓉?fù)Q成了楊冪。

后來(lái)甚至有的主播利用類似技術(shù)，在直播平臺(tái)上利用實(shí)時(shí)換臉技術(shù)，直接把自己換成某些一線明星來(lái)吸引眼球。

后來(lái)?yè)Q臉哥直接下架了相關(guān)視頻，并發(fā)聲明稱希望大家專注于技術(shù)本身。這起事件看起來(lái)只是一個(gè)娛樂(lè)版的頭條，但是深入思考一下也會(huì)發(fā)現(xiàn)，視頻換臉技術(shù)其實(shí)也給金融業(yè)普遍使用的如：客戶交易視頻資料留檔、人臉交易授權(quán)等風(fēng)控手段帶來(lái)了一定風(fēng)險(xiǎn)。

其實(shí)對(duì)于PS中各種美顏、瘦臉和磨皮的技術(shù)，我想大家都不十分陌生了，甚至有的女生是專門根據(jù)美顏功能的高低而去選擇相應(yīng)手機(jī)的，不過(guò)這類圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍始終還是被圈定在靜態(tài)圖片的處理上。直到17年底一個(gè)網(wǎng)名叫”deepfakes”的人出現(xiàn)，在Reddit上發(fā)布了一段成人視頻，而視頻的主角卻從根本從未參加過(guò)拍攝，一時(shí)之間受害的女星還很多，不過(guò)她們卻發(fā)現(xiàn)deepfakes做法好像沒(méi)有什么對(duì)應(yīng)的法律能夠約束,只能轉(zhuǎn)向Reddit投訴,后來(lái)Reddit近于壓力干脆直接封殺了deepfaks的賬號(hào)。不過(guò)這次封殺卻讓deepfaks直接開源了其換臉項(xiàng)目的代碼。

接下來(lái)的18年中AI換臉技術(shù)在科研學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域和開源社區(qū)兩個(gè)方向上都獲得了不小的發(fā)展，在SIGGRAPH（暨國(guó)際計(jì)算機(jī)圖形學(xué)會(huì)）的18年年會(huì)上一個(gè)由斯坦福大學(xué)、慕尼黑技術(shù)大學(xué)、巴斯大學(xué)等科研究機(jī)構(gòu)聯(lián)系研發(fā)的”Deep Video portrait”系統(tǒng)橫空出世，該技術(shù)不但能讓被替換的人臉完全模板原視頻中人物的表情，甚至在放大對(duì)比時(shí)，兩個(gè)視頻在發(fā)絲和睫毛的表現(xiàn)上都能做到極度的精確，后來(lái)描述該技術(shù)的論文被發(fā)表在了《ACM圖形交易上》，不過(guò)所幸的是研發(fā)”Deep Video portrait”技術(shù)的幾家機(jī)構(gòu)并沒(méi)有公開其項(xiàng)目的源代碼。

而在開源社區(qū)中AI換臉技術(shù)也是得到了相當(dāng)多的關(guān)注，筆者初步在github上看了一下，由deepfaks衍生（如faceswap, deepfacelab）而來(lái)的開源項(xiàng)目數(shù)量不下十幾個(gè)，其中以faceswap、Openfaceswap等開源項(xiàng)目為代碼的換臉技術(shù)在github上的更新與討論十分熱烈,可以說(shuō)完全看不到趨冷的跡象，極快的推動(dòng)了開源換臉技術(shù)的迭代速度。而以FaceApp為代表的項(xiàng)目雖然沒(méi)有開源，但是它們都提供了支持一鍵式操作的應(yīng)用程序，極大的降低了換臉技術(shù)的使用門檻。

依據(jù)筆者在周末的親身測(cè)試結(jié)果，如果有一定編程知識(shí)和基礎(chǔ)的程序員大概只需要半天就能在開源社區(qū)的幫助下建立好相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境，代碼調(diào)試中的問(wèn)題也都能得到很快的解決；而如果完全沒(méi)有編程基礎(chǔ)的人士，只需要一塊NVIDA的中高端顯卡也能能夠使用faceApp的應(yīng)用程序來(lái)進(jìn)行換臉操作，只是如果遇到問(wèn)題需要另外付費(fèi)咨詢。

我們將原視頻中的人物面部信息簡(jiǎn)稱為faceA，將要被替換人物的面部信息簡(jiǎn)稱為faceB.

1、人臉偵測(cè)和識(shí)別。首先要讓機(jī)器通過(guò)含有faceA的視頻定位并識(shí)別到其中的人臉特征值，通過(guò)深度學(xué)習(xí)將faceA還原到正面、平行均勻光照、標(biāo)準(zhǔn)亮度的場(chǎng)景下。接下來(lái)對(duì)含faceB的視頻進(jìn)行相同操作，將aceB也還原到正面、平行均勻光照、標(biāo)準(zhǔn)亮度的場(chǎng)景下。

2、確定變換矩陣：接下來(lái)我們對(duì)原視頻的人臉信息進(jìn)行定位與偵測(cè)，并進(jìn)行特征提?。ㄒ韵潞?jiǎn)稱featureA），然后用featureA與faceA對(duì)比，找出faceA轉(zhuǎn)換到featureA的所需扭曲、光照等變換的矩陣（以下簡(jiǎn)稱transferA）。

3、人臉替換：對(duì)faceB進(jìn)行基于transferA的變換，也就是把faceB還原到原視頻的拍攝角度及光源場(chǎng)景下，形成新的人臉信息featureB,使用featureB對(duì)featureA進(jìn)行替換。

4、對(duì)于視頻中的每一禎信息重復(fù)以上操作直至結(jié)束。

所以了解清楚了AI的換臉原理，我們也能看出目前實(shí)時(shí)換臉的技術(shù)，還只能用在人正面面向鏡頭且不劇烈運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景，因?yàn)槿绻鹴ransferA非常復(fù)雜,對(duì)其進(jìn)行計(jì)算的時(shí)間要求較高，基本無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)換臉的效果。

不過(guò)實(shí)時(shí)換臉的這種局限也不能令我們放心，由于Depfakes算法本身就考慮了換臉時(shí)的光線、角度等方面，使其生成的假視頻難以被反偵測(cè);而且隨著各類開源項(xiàng)目的興起,換臉技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于大眾來(lái)說(shuō)其技術(shù)門檻也在不斷降低。

在一年多之前視頻偽造還幾乎是個(gè)不可能完成的任務(wù),不過(guò)隨著技術(shù)的發(fā)展，AI換臉甚至AI換一切的技術(shù)都必然出現(xiàn)。那么面臨這樣一個(gè)如此具有顛覆性技術(shù)的到來(lái)，我們到底如何應(yīng)對(duì)？

讀到這里我相信很多讀者都有這樣的疑問(wèn)，能否利用AI技術(shù)本身對(duì)于偽造的視頻進(jìn)行鑒定呢？而這個(gè)問(wèn)題在開源社區(qū)中已經(jīng)有過(guò)比較充分的討論了。我們知道凡是機(jī)器學(xué)習(xí)都會(huì)有損失函數(shù)，是可以利用這個(gè)函數(shù)對(duì)兩個(gè)面部特征不同的視頻做做替換關(guān)鑒定，不過(guò)這種方法也有相當(dāng)?shù)木窒?，由于損失函數(shù)是換臉后的視頻相對(duì)于原視頻的概念，而不巧的是當(dāng)你只有一個(gè)視頻情況下，還沒(méi)有任何穩(wěn)定的方法能夠鑒定它是否被修改過(guò)。所以結(jié)論就是如果幾段視頻中有真有假，AI可以幫助你鑒定真假，而如果一段孤本的視頻，則沒(méi)有辦法去鑒定它是否為真。

所以我們必須要正視換臉技術(shù)所帶來(lái)的直接沖擊，那就是視頻影像材料做為證據(jù)的效力大幅減弱。筆者在之前《為什么黎曼猜想會(huì)和你的錢包有關(guān)系》的文章中曾經(jīng)介紹過(guò)，目前金融業(yè)的信息安全體系主要有對(duì)稱和非對(duì)稱加密兩種，其中對(duì)稱加密是防盜的，沒(méi)我的鑰匙就打不開我的箱子；非對(duì)稱加密是防篡改的，改了我說(shuō)的話就和我的簽名對(duì)不上了，這里不加贅述，感興趣的讀者可以翻閱一下之前的文章。而目前視頻可以被任意修改而無(wú)法被鑒定的根本原因，就在于目前還沒(méi)有一種視頻編碼規(guī)范，能夠滿足可追溯、防篡改的要求。

其實(shí)訪問(wèn)照PDF文件的格式規(guī)范，簡(jiǎn)單來(lái)講在每禎視頻后加入簽名信息，其實(shí)就能達(dá)到防篡改的目的，即便AI能夠轉(zhuǎn)錄換臉，但是由于拿不到原作者的簽名，很容易鑒別真?zhèn)巍Ｔ谶@里我們也呼吁國(guó)家盡快建立基于國(guó)密算法的防篡改視頻標(biāo)準(zhǔn)，并盡力能夠使其成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)人認(rèn)為這也是我們國(guó)家的國(guó)密算法走向國(guó)際化的一個(gè)契機(jī)。

最后筆者還要指出，這種呼之欲出的視頻編碼規(guī)范，其實(shí)和區(qū)塊鏈的機(jī)制具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性的。我們知道區(qū)塊鏈揚(yáng)名立腕的根本就是其防篡改、分布式和時(shí)間戳的屬性，那么我們不妨開個(gè)腦洞將監(jiān)控、取證等證據(jù)效力要求較高的視頻簽名信息定時(shí)送上區(qū)塊鏈，利用區(qū)塊鏈的安全機(jī)制為視頻防篡改多加一層保險(xiǎn)，以達(dá)到提升安全性的目的。也讓我們拭目以待，看看被AI打破的信任，能否被區(qū)塊鏈重建。

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