論文の概要: When Denoising Becomes Unsigning: Theoretical and Empirical Analysis of Watermark Fragility Under Diffusion-Based Image Editing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04696v1
- Date: Thu, 05 Mar 2026 00:26:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-06 22:06:11.013727
- Title: When Denoising Becomes Unsigning: Theoretical and Empirical Analysis of Watermark Fragility Under Diffusion-Based Image Editing
- Title（参考訳）: 画像編集におけるウォーターマークの脆弱性の理論的・実証的分析
- Authors: Fai Gu, Qiyu Tang, Te Wen, Emily Davis, Finn Carter,
- Abstract要約: 並行して、拡散ベースの画像編集は、モダンなコンテンツパイプラインのためのデフォルトの変換層に急速に成熟した。
本稿ではこれらの傾向の微妙な相互作用について考察する。
透かしペイロードは, 前方拡散ステップによって系統的に減衰される低エネルギー, 高周波信号として振る舞うことを示す。
生成的変換の時代において意味のあるウォーターマーキングスキームの倫理的含意、責任のある開示規範、具体的な設計ガイドラインについて論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robust invisible watermarking systems aim to embed imperceptible payloads that remain decodable after common post-processing such as JPEG compression, cropping, and additive noise. In parallel, diffusion-based image editing has rapidly matured into a default transformation layer for modern content pipelines, enabling instruction-based editing, object insertion and composition, and interactive geometric manipulation. This paper studies a subtle but increasingly consequential interaction between these trends: diffusion-based editing procedures may unintentionally compromise, and in extreme cases practically bypass, robust watermarking mechanisms that were explicitly engineered to survive conventional distortions. We develop a unified view of diffusion editors that (i) inject substantial Gaussian noise in a latent space and (ii) project back to the natural image manifold via learned denoising dynamics. Under this view, watermark payloads behave as low-energy, high-frequency signals that are systematically attenuated by the forward diffusion step and then treated as nuisance variation by the reverse generative process. We formalize this degradation using information-theoretic tools, proving that for broad classes of pixel-level watermark encoders/decoders the mutual information between the watermark payload and the edited output decays toward zero as the editing strength increases, yielding decoding error close to random guessing. We complement the theory with a realistic hypothetical experimental protocol and tables spanning representative watermarking methods and representative diffusion editors. Finally, we discuss ethical implications, responsible disclosure norms, and concrete design guidelines for watermarking schemes that remain meaningful in the era of generative transformations.
- Abstract（参考訳）: 目に見えない透かしシステムは、JPEG圧縮、トリッピング、付加雑音などの一般的な後処理の後、デオード可能な不受容ペイロードを埋め込むことを目的としている。
並行して、拡散ベースの画像編集は、命令ベースの編集、オブジェクト挿入と合成、インタラクティブな幾何学的操作を可能にし、モダンなコンテンツパイプラインのデフォルト変換層に急速に成熟した。
拡散ベースの編集手順は意図せず妥協しうるが、極端な場合、従来の歪みを乗り越えるために明示的に設計された堅牢な透かし機構を実質的にバイパスする。
我々は拡散エディタの統一的なビューを開発する。
一 潜時空間に相当なガウスノイズを注入し、
(ii) 学習された denoising dynamics を通して自然像多様体に投影する。
この観点では、透かしペイロードは低エネルギーで高周波な信号として振る舞うが、これは前方拡散ステップによって体系的に減衰し、逆生成過程によってニュアンス変動として扱われる。
我々は、この劣化を情報理論ツールを用いて形式化し、画素レベルの透かしエンコーダ/デコーダの幅広いクラスに対して、透かしペイロードと編集された出力の相互情報をゼロに分解し、編集強度が増大するにつれてデコードエラーがランダムな推測に近づいたことを証明した。
本稿では,本理論を現実的な仮説的実験プロトコルと,代表的な透かし法および代表拡散エディターにまたがる表で補完する。
最後に, 生成的変換の時代において意味のある透かし方式の倫理的含意, 責任のある開示規範, 具体的な設計ガイドラインについて論じる。
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