[发明专利]一种可恢复的密文域语音内容认证方法

摘要

本发明公开了一种可恢复的密文域语音内容认证方法，首先将原始语音信号X置乱加密，置乱后的语音密文信号S分为N帧，每帧分为三段。然后将第一段信号能量比生成的水印嵌入在第三段中，将帧号对应的二值序列扩频后嵌入在第二段中，得到含水印的语音密文信号。本发明在利用帧号对恶意篡改进行精确定位的基础上，借助于置乱加密的特点，使被攻击部分替换的信号在反置乱操作后分散到整个语音信号中。该方法提高了水印系统的安全性和篡改定位精度，同时又具有篡改恢复能力，解决了敏感语音在云存储中的安全问题。

主权项

1.一种可恢复的密文域语音内容认证方法，对语音密文篡改定位并对被恶意篡改的部分进行篡改恢复，其具体步骤包含如下:(1)含水印语音密文的生成:首先对原始语音信号X做混沌置乱加密处理，置乱后的语音密文信号记为S;接着，将S等分为不重叠的N个帧，每帧长为p，第i帧记为S_i;S_i分为三段，分别记为S1_i，S2_i，S3_i;然后，计算各段信号的能量比，用第一段信号的能量比生成水印Wl_i，并嵌入在第三段S3_i中;将帧号i的对应的二值序列扩频为W2_i,并嵌入在第二段信号S2_i中。用该方法完成每个语音密文帧的水印嵌入，得到含水印的语音密文信号;(2)语音密文内容认证和篡改恢复:与含水印语音密文生成过程类似，首先将待检测的语音密文WS进行分帧，每帧长为p，第i帧记为WS_i;将WS_i分为三段，计算各段信号的能量比；用第一段信号能量比生成的水印和第三段信号提取的水印做比较；记第二段信号提取的二值序列为W2i*={w2i,j*|w2i,j*∈(0,1),1≤j≤2M},]]>用w2i,j*(1≤j≤M)]]>和w2i,j*(M+1≤j≤2M)]]>作比较；若W1i*=W3i*,]]>且w2i,j*(1≤j≤M)=w2i,j*(M+1≤j≤2M),]]>则认为第i帧是真实的，否则，认为第i帧存在被攻击的部分，以此实现对语音密文的内容认证；假设检测到第i帧存在被攻击的部分，通过移位的方法找到下一个能通过认证的连续P个样本点，并提取该帧的帧号i′；通过对比i′和i-1来判断攻击的类型和内容；然后选择幅值为0的信号替换被攻击的部分；幅值为0的信号在反置乱加密之后将分散到整个语音信号的不同部分，替换的信号不会影响原始信号要表达的内容，以此来实现语音信号的篡改恢复。