《數字語音真實性的主動取證及其安全性研究》是依託西南交通大學，由王宏霞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：數字語音真實性的主動取證及其安全性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王宏霞
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
用於鑑別數字媒體完整性、真實性和原始性的數字取證技術已成為國內外近年來的前沿課題，目前該方面的重要進展多集中在圖像取證上，而面向數字語音的研究還較少。鑒於目前數字語音的套用日益廣泛，而在開放式的通信環境中，篡改傳輸和存儲的語音數據變得相對容易，語音記錄來源也較難認證。因此，確保終端語音真實性是實現敏感語音安全傳輸和存儲的關鍵一環。根據目前數位化語音信息處理和保護的要求，針對現有數字語音取證還存在適用性受限、安全性不夠、語音來源身份信息難於追蹤等問題，本項目從主動防禦角度出發，擬展開數字語音真實性的主動取證及其安全性研究。主要研究內容包括：（1）能區分內容保持操作和惡意篡改的高可靠性語音水印取證算法研究；（2）基於身份信息感知哈希技術的語音來源身份真實性的取證研究；（3）低比特率取證信息碼的研究；（4）基於離散分數變換的語音水印取證系統安全性研究。研究成果將數位化語音安全提供理論和技術支持。
結題摘要
數字取證技術已成為國內外近年來的前沿課題，目前該方面的重要進展多集中在圖像取證上，而面向數字語音的研究還較少。鑒於目前數字語音的套用日益廣泛，而在開放式的通信環境中，篡改傳輸和存儲的語音數據變得相對容易，語音記錄來源也較難認證。因此，確保終端語音真實性是實現敏感語音安全傳輸和存儲的關鍵一環。針對現有數字語音取證還存在適用性受限、安全性不夠、語音來源身份信息難於追蹤等問題，本項目從主動防禦角度出發，基於半脆弱音頻水印、數字指紋和感知哈希技術，在數字語音內容和來源身份真實性鑑別的主動取證方案設計及安全性分析方面開展了大量研究。取得的重要結果包括：（1）提出了一種基於偽Zernike矩的抗特徵分析替換攻擊的語音內容真實性取證算法，具有較好的不可聽性，能區分常規信號處理和惡意攻擊，同時具有準確的篡改定位能力；（2）提出了一種基於語音回聲和背景噪聲特徵的語音錄音環境取證算法，在司法取證、提供案件偵破線索等方面具有重要科學意義；（3）提出了一種基於貝塞爾-傅立葉矩的抗去同步攻擊的語音主動取證算法，與現有的基於同步碼的認證水印方法相比，該算法在抗插入和刪除等去同步攻擊的同時，提高了水印系統的安全性，同時水印嵌入效率和容量性能也得到改善；（4）提出了一種基於數字指紋和頻域統計特徵的語音內容真實性主動取證方案，實現了對數字語音部分內容惡意篡改的安全性準確定位，同時可區分常規的語音信號處理；（5）提出了一種用於音頻認證的基於NMF和MDCT的感知哈希算法，相比現存的基於頻譜能量和小波分解的感知哈希算法，該算法FAR-FRR曲線的區分性更好，在感知魯棒性和抗碰撞能力上有顯著提高；（6）分析了DCT、DWT和SVD域音頻水印幅值變化規律，有助於改善水印系統的安全性和提高嵌入效率；（7）提出了一種基於生物指紋圖像感知哈希的音頻源認證方案，取證數據量小，適應於語音低速率傳輸的特點；（8）提出了一種面向雲環境的密文語音內容取證算法，可使委託的第三方在不知語音內容的情況下直接對密文語音進行零知識取證，在保障雲環境下的敏感語音安全方面具有重要科學意義。課題組在國內外重要學術期刊上發表相關論文30 篇，在國際國內重要學術會議上分組報告或展示論文15 篇，所發表的論文SCI 收錄15 篇、EI 收錄19 篇，完成國家發明專利3 件。1名博士生榮獲四川省優秀博士學位論文，3名碩士生榮獲校優秀碩士學位論文。
