30.06.2022

Experten klären auf: So erkennt man Deepfake-Videos

Nach einer Serie von Fake-Videocalls mit dem angeblichen Bürgermeister von Kiew - Vitali Klitschko - sind nun viele europäische Behörden beunruhigt über weitere Troll-Anrufe. Die AI-Experten Clemens Wasner und Mic Hirschbrich klären auf, woran Deepfake-Videos zu erkennen sind.
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AI-Experten Mic Hirschbrich und Clemens Wasner. (c) Mic Hirschbrich und enliteAI
AI-Experten Mic Hirschbrich und Clemens Wasner. (c) Mic Hirschbrich und enliteAI

Von Madrid über Wien bis hin zu Warschau, mehrere europäische Stadtchefs wurden letzte Woche Opfer von Fake-Videocalls mit dem angeblichen Amtskollegen, Vitali Klitschko. Darunter auch der Bürgermeister von Wien, Michael Ludwig. Während anfangs noch Gerüchte um den potentiellen Einsatz von Deepfake in den Medien kursierten, bekannte sich mittlerweile ein russisches Komiker-Duo, Wladimir Kusnezow und Alexej Stoljarow, das unter dem Künstlernamen “Wowan und Lexus” arbeitet, zu den Fake-Anrufen. Gegenüber dem ARD-Politikmagazin Kontraste sagten die Komiker, dass keine künstliche Intelligenz eingesetzt wurde. “Ich will nicht verraten, wie wir es angestellt haben, aber es war leicht”, so Wowan und Lexus im Telefonat mit Kontraste.

Auch wenn die Fake-Anrufe mit Michael Ludwig, Franziska Giffey und Co sich nicht als Deepfake erwiesen haben, wächst nun das Misstrauen der Behörden gegenüber Videocalls. Das Thema sowie das Risiko rund um Deepfake-Anrufe bleibt also dennoch relevant.  Die brutkasten-Redaktion hat sich bei zwei AI- und Digitalisierungs-Experten – Clemens Wasner (enliteAI-CEO und Co-Founder von AI Austria) und Mic Hirschbrich (Co-Founder von Apollo.ai) – erkundigt, wie man sich vor Deepfake-Anrufen schützen und diese identifizieren kann. 

In den letzten Tagen füllten viele Gerüchte rund um Deepfakes und künstlicher Intelligenz das Internet. Es wurde viel spekuliert, ohne über ausreichendes Grundwissen über das Thema zu verfügen. Was bedeutet Deepfake und was ist Deepfake Live tatsächlich? 

Clemens Wasner: Als „Deepfake“ wird die zugrundeliegende Technologie bezeichnet, bei der ein künstliches neuronales Netz (Deep Neural Network) zunächst mit Bilddaten der nachzuahmenden Person trainiert wird. Wer sich dazu genauer einlesen will, kann nach dem Begriff “Generative Adversarial Network (GANs)” suchen. Bei “Deepface Live” handelt es sich um ein als Open Source verfügbares Tool, mit dem Face Swappings – mit vorgefertigten synthetischen Gesichtern – durchgeführt werden können. Darüber hinaus ist es auch möglich, eigene Gesichter – im aktuellen Beispiel das Gesicht von Vitali Klitschko – zu trainieren. Um dies aber in ausreichend hoher Qualität hinzubekommen, ist ein großer Aufwand zu betreiben – die Anleitung hierfür hat 100 Schritte.

Wie gut sind diese Technologien? 

Mic Hirschbrich: Technisch hat Deepfake in der Vergangenheit immer dann besonders gut funktioniert, wenn es Referenz-Doubles gab, die dem Original sehr ähnlich sahen. Ich erinnere mich an den berühmten Tom Cruise Deep Fake. Der Schauspieler hat schon ohne KI-Einsatz eine sehr große Ähnlichkeit.  Dennoch ist das live besonders anspruchsvoll. Bei „Live Deep Fake“ von bekannten Prominenten und so langer Interaktion waren bislang Fehler meist sichtbar und erkennbar. 

Ist es möglich, Deepfake in Gesprächen zu erkennen? Wenn ja, wie ?

Clemens Wasner: Da wäre zunächst die Qualität des Fake-Gesichtes zu beachten. Oft verfügen Deepfake-Gesichter über weniger Details als das Ausgangsbild – wie weniger Falten oder Gesichtsbehaarung. Diese sind im Livestream natürlich nur sehr schwer zu erkennen, da man parallel dazu keinen Vergleich mit dem Original durchführen kann. Was aber sehr wohl auffallen kann, sind unterschiedliche Pigmentierungen von Gesicht und Körper, wie es bei den ersten Zelensky-Fakes im Februar der Fall war. 

Ein weiteres potentielles Erkennungsmerkmal sind der Mund und die Mundbewegung während des Sprechens. Deepfakes wirken hier oft unnatürlich, da sich die Lippen entweder zu wenig bewegen – ähnlich den Lippen nachdem man eine Spritze beim Zahnarzt bekommen hat – oder sich zu sehr biegen. Neben der eigentlichen Qualität des Gesichtes gibt es aber auch noch Videostream-spezifische Merkmale wie Bildrate, Auflösung und Beleuchtung, die darüber Aufschluss geben können, ob am Bild manipuliert wurde.

Wie kann ich mich vor Deepfake schützen?

Clemens Wasner: Als Gesellschaft müssen wir zunächst bei unserer Medienkompetenz ansetzen, um die Sensibilisierung gegenüber Falschinformationen zu erhöhen. Darüber hinaus werden Medien Anstrengungen unternehmen müssen, um sicherzugehen, dass sie keine Deepfakes verbreiten. Als wahrscheinlichstes Szenario erscheint mir dabei, dass sie entlang der Redaktionsarbeit Tools verwenden können (ähnlich dem MS Tool), welche Fakten- und Deepfake-Checks durchführen. Um hier immer am Laufenden zu bleiben, wäre wie im Cyber-Security-Bereich ein Zertifizierungssystem denkbar, dass den Stand der verwendeten Software sicherstellt und am Laufenden hält.

Mic Hirschbrich: Mit Medienkompetenz, Filtern und ordentlichen Protokollen. Bei der weitaus größeren Plage – den Fake-News – haben wir gelernt, dass für die große Zahl der Falschnachrichten sich nur sehr wenige Quellen verantwortlich zeichnen. Beim US Wahlkampf hat man mit der Sperre einer Handvoll Accounts – fast 90% aller Wahl-Falschnachrichten verhindern können. Da Deep-fake technisch aufwendiger ist, ist die Quellenzahl nochmal deutlich geringer. Man sollte diese Troll-Fabriken aussperren und nicht immer gleich eine Technologie-Debatte lostreten. Das Problem sind die (wenigen) Trolle, die große (staatliche) Mittel zur Verfügung haben. 

Gibt es dazu schon bestehende Lösungen oder sind diese noch in der Entwicklungsphase? 

Clemens Wasner: Auf technologischer Seite wird auf jeden Fall intensiv an Lösungen gearbeitet. So haben die großen IT Konzerne bereits vor drei Jahren damit begonnen, sehr große Datensätze an Deepfakes freizugeben, damit Forscher:innen und Startups Algorithmen für die Erkennung dieser entwickeln können. Die jetzige Deepfake-Welle wird zu einer Beschleunigung dieser Bemühungen führen und es ist nur noch eine Frage der Zeit, bis gängige Videokonferenz-Tools Deepfake-Detektoren anbieten werden.

Mic Hirschbrich: Wie beim Spam-Schutz, werden wir Deepfake-Filter selbstverständlich einsetzen. Jedoch wird es natürlich zu größeren Vorfällen kommen, vor allem in den ersten Phasen. Die Frage ist da viel mehr, wie bringen wir diese Filter-Erkennungs-Technologie an verschiedene Nutzer:innen in der Politik, den Medien und der Wirtschaft.  Der Klitschko-Skandal hätte einfach durch saubere Protokolle verhindert werden können. So etwas sollte nicht passieren. 

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Airgapnet
© Airgapnet/Canva - Markus Roth, Co-Founder Airgapnet.

Mit der Gründung der Airgapnet GmbH entstand in Oberösterreich ein neues Cybersecurity-Startup mit dem Ziel, Unternehmen vor Cyberangriffen zu schützen, die selbst modernste Sicherheitslösungen umgehen können.

Airgapnet: Mit Gründung gleich Kapital

Gegründet wurde es von Markus Roth, Sergey Shelenkov, Florian Mihalits und Peter Ziehesberger, die langjährige Erfahrung aus den Bereichen IT-Sicherheit, Netzwerktechnik, Elektronikentwicklung, Softwareentwicklung und Unternehmensführung mit sich bringen.

Zeitgleich mit der Unternehmensgründung konnte Airgapnet sich ein siebenstelliges Investment sichern. Das Kapital wird in die Skalierung der Produktion, den Ausbau der Produktentwicklung, den Aufbau internationaler Vertriebspartnerschaften sowie die Weiterentwicklung der patentierten Technologie investiert. Angaben zum Investor wurden auf Wunsch der beteiligten Parteien nicht veröffentlicht.

Physische Trennung von Netzwerkverbindungen

Das Neuhofener Unternehmen baut auf einer patentierten Technologie auf, die einen anderen Ansatz verfolgt als klassische Cybersecurity-Lösungen, heißt es. Während Firewalls, Endpoint-Protection und andere Sicherheitsprodukte versuchen, Angriffe zu erkennen und zu filtern, setzt Airgapnet auf die physische Trennung von Netzwerkverbindungen.

Künstliche Intelligenz ermöglicht es heutzutage Angreifern, Schwachstellen automatisiert zu analysieren, Angriffe zu personalisieren und Sicherheitsmechanismen effizienter zu umgehen. Besonders kritisch seien sogenannte Zero-Day-Exploits. Dabei handelt es sich um bislang unbekannte Sicherheitslücken, z. B. in Firewalls, für die noch keine Sicherheitsupdates oder Schutzmaßnahmen existieren. Wenn eine solche Schwachstelle entdeckt wird, hätten Unternehmen oft keine Möglichkeit, sich unmittelbar zu schützen: „Die Anzahl neuer Schwachstellen steigt rasant. Gleichzeitig verkürzt KI die Zeit zwischen dem Finden einer Schwachstelle und ihrer aktiven Ausnutzung drastisch. Unternehmen stehen dadurch vor einer völlig neuen Herausforderung“, erklärt Mitgründer und Geschäftsführer Markus Roth. Auch der zukünftige Einsatz von Quantencomputern verlangt bereits im Vorfeld die Erstellung neuer Sicherheitskonzepte.

Das Firewall-Problem

Eine Firewall sei letztlich ein intelligenter Filter, so die Founder weiter. Sie entscheidet anhand von Regeln, welche Datenpakete passieren dürfen und welche nicht. Doch jede Firewall basiert auf Software und Regeln. Fehlerhafte Konfigurationen, unbekannte Schwachstellen, kompromittierte Zugangsdaten oder Zero-Day-Exploits können dazu führen, dass Angreifer diese Schutzschicht überwinden.

„Selbst die besten Firewalls bieten daher niemals einen 100-prozentigen Schutz über einen beliebigen Zeitraum hinweg. Genau deshalb verfolgen viele Sicherheitsexperten sowie militärische Einrichtungen seit Jahren das Prinzip des sogenannten Air-Gappings, also der physischen Trennung kritischer Systeme“, liest man in der Aussendung.

In diesem Sinne trennen die von Airgapnet entwickelten Systeme Netzwerkverbindungen physisch voneinander und verbinden sie nur dann, wenn sie tatsächlich benötigt werden. Das Unternehmen bezeichnet diesen Ansatz als „Online when needed“ statt „Always online“. Dadurch würde vor allem die Angriffsfläche reduziert.

Airgapnet mit neuer Ebene

Die Technologie wurde insbesondere für Unternehmen entwickelt, für die IT-Sicherheit wesentlich ist, um damit unter anderem Backup-Systeme, industrielle Steuerungen, Fernwartungszugänge und Internetzugänge zu schützen. Die Gründer sehen sich dabei als Teil einer neuen Generation europäischer Cybersecurity-Unternehmen, die auf technologische Unabhängigkeit, physische Sicherheit und praktikable Lösungen setzen.

© Airgapnet – Sergey Shelenkov, Mitgründer und Geschäftsführer.

„Die Cybersecurity-Branche konzentriert sich seit Jahrzehnten darauf, Angriffe zu erkennen. Wir ergänzen diesen Ansatz um eine weitere Ebene: Wenn eine Verbindung nicht existiert, ist ein Angriff auf sie chancenlos“, erklärt Sergey Shelenkov, Mitgründer und Geschäftsführer. „Genau diese Einfachheit macht unsere Technologie so wirkungsvoll.“

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