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题名基于合成语音的计算安全隐写方法
被引量：1
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作者
李梦涵
陈可江
张卫明
俞能海
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机构
中国科学技术大学网络空间安全学院
中国科学院电磁空间信息重点实验室
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出处
《网络与信息安全学报》
2022年第3期134-141,共8页
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基金
国家自然科学基金(62102386,62002334,62072421,62121002)
中国博士后基金面上项目(2021M693091)
安徽省自然科学基金项目(2008085QF296)。
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文摘
计算安全的隐写理论很早就被提出,但一直不能用于主流的以多媒体数据为载体的隐写术。原因在于计算安全隐写的前提是可以获得载体的精确分布或可以按照载体分布精确采样,而自然采集的图像、音/视频无法满足这个前提条件。近几年,随着深度学习的发展,多媒体生成技术逐渐成熟且在互联网上的应用越来越普遍,生成媒体成为合理的隐写载体,隐写者可以用正常的生成媒体掩盖秘密通信,即在媒体生成过程中隐写信息,并与正常的生成媒体不可区分。一些生成模型学到的分布是可知或可控的,这将为计算安全隐写推向实用提供契机。以当前广泛应用的合成语音模型为例,设计并实现了计算安全的对称密钥隐写算法,即在音频生成过程中,根据样本点的条件概率,按算术编码的译码过程将消息解压缩到合成音频中,消息接收方拥有相同的生成模型,通过复现音频合成过程完成消息提取。在该算法的基础上进一步设计了公钥隐写算法,为实现包括隐蔽密钥交换在内的全流程隐蔽通信提供了算法支撑,在保证隐写内容安全的同时,还可以实现隐写行为安全。理论分析显示,所提隐写算法的安全性由嵌入消息的随机性决定,隐写分析实验进一步验证了当前技术下攻击者无法区分合成的载体音频与载密音频。
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关键词
音频隐写
语音合成
生成模型
公钥隐写
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Keywords
audio steganography
speech synthesis
generative model
public key steganography
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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