數字音頻主動取證技術研究.pdf

1、高速網絡的發(fā)展和以數字信息為內容的硬件設備爆炸式增加，使數字信息（數字圖像，數字音、視頻，數字文本等）的接觸者和用戶越來越多，分布幾乎遍布世界的每個角落。數字信息為人們的生活提供了便利，如人們可以方便快捷地上傳自己的數字作品（數字錄音、數碼照片等），下載自己需要的數字多媒體內容。這些在豐富了人們日常生活的同時，對數字信息所受到的來自多方面的威脅也讓人們心存憂慮。個人電腦的普及和操作簡便的多媒體編輯工具的日益豐富，使對多媒體信息的篡改、偽

2、造變的更容易。對數字多媒體而言，攻擊者幾乎可以在沒有成本開銷的情況下完成不被人們察覺的攻擊，破壞多媒體信息的真實性和完整性，以達到不可告人的目的。最近頻繁出現的數字內容偽造事件，降低了數字多媒體信息的公信度。對數字多媒體數據取證問題的研究已成為多媒體信息安全的研究熱點。
　　基于數字音頻信號在電話通訊，新聞報導等方面的廣泛應用，以及驗證音頻信號真實性和完整性的實際需求，本文以數字音頻信號為對象，對數字音頻信號主動取證技術進行了研究

3、。具體工作如下:
　　1、基于內容的數字水印方法提供了一種音頻內容取證方案，然而該方法存在特征分析替換攻擊的安全隱患。為了提高此類算法的安全性，提出了一種基于偽Zernike矩的抗特征分析替換攻擊的數字音頻主動取證算法。以音頻信號偽Zernike矩為特征生成水印，通過量化音頻信號樣本值的方法將水印嵌入在偽Zernike矩中。該算法具有基于內容的數字水印方案存在的優(yōu)點，且提高了算法的安全性。同時，對于惡意攻擊，本算法能夠有效地篡改檢

4、測。
　　2、語音信號系數自相關度是語音信號自身的一個特征，反映了系數的自相關程度。實驗驗證了語音信號系數自相關度具有效率高、對惡意攻擊的脆弱性和對信號處理的魯棒性等特點。以語音信號系數自相關度為特征，提出了一種數字語音主動取證算法，給出了基于內容的抗插入、刪除等去同步攻擊的方法。與基于同步碼的抗去同步攻擊的方案相比，該方法減少了含水印信號的負載，提高了算法的安全性。
　　3、與其它正交矩相比，如Zernike矩、偽Zern

5、ike矩等，貝塞爾-傅立葉矩具有效率高、魯棒性強等優(yōu)點，而這些優(yōu)點彌補了目前基于Zernike矩和偽Zernike矩的數字水印算法存在的不足。于是，給出了離散信號貝塞爾-傅立葉矩的定義和快速計算方法，分析了語音信號貝塞爾-傅立葉矩的性質，以及基于公開特征的數字水印算法存在的安全隱患。然后，基于貝塞爾-傅立葉矩，提出了一種相對安全的數字語音主動取證算法。本算法比基于公開特征的語音取證算法有更高的安全性，同時和基于Zernike矩和偽Zer

6、nike矩的水印嵌入算法相比，本算法提高了水印嵌入的效率和嵌入容量。
　　4、為了提高云儲服務中密文數據的安全性，給出了可恢復的密文域語音主動取證算法。提出了能量比的定義，分析了其性質。本算法中，首先將語音信號置亂，對置亂后的密文進行水印嵌入，然后將含水印的密文上傳到云存儲服務中。用戶下載密文數據后，首先進行篡改定位，對于篡改的位置通過替換的方法來近似恢復原始數據。實驗結果表明，本算法提高了水印嵌入的安全性，對插入、刪除等攻擊具有