隨著通信技術(shù)的發(fā)展,語(yǔ)音通信的保密和安全也越來(lái)越重要。潛信道是在公開的信道中所建立的一種實(shí)現(xiàn)隱蔽通信的信道,為了實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信息的隱蔽傳輸,本文利用音頻電路的非線性效應(yīng),揭示語(yǔ)音通信中潛信道攻擊的基本原理,探索一種語(yǔ)音通信的潛信道隱蔽通信方法,并通過音頻特征分析,結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)潛信道攻擊的判別。本文就聲波的潛信道隱蔽通信及安全防護(hù)方法,完成了以下幾個(gè)方面的工作:分析了潛信道聲波隱蔽通信的理論基礎(chǔ),并對(duì)聲波調(diào)制和非線性效應(yīng)進(jìn)行建模。搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)并完成了簡(jiǎn)易低成本系統(tǒng),在小成本小體積的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了潛信道聲波隱蔽通信系統(tǒng)。為研究潛信道聲波通信的信號(hào)特征,提出了一種基于梅爾頻率倒譜系數(shù)（Mel Frequency Cepstral Coefficients,MFCC）的音頻特征分析方案。MFCC是一種廣泛使用的音頻特征,主要用于聲音識(shí)別和生成方面,該特征具有側(cè)重于人耳的聽覺特性的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)建立了36維特征的音頻信號(hào)模型,利用Matlab分析該特征的特點(diǎn),并提出了基于MFCC的音頻特征識(shí)別模型,為后續(xù)的機(jī)器學(xué)習(xí)判別惡意攻擊提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為解決惡意攻擊的識(shí)別問題,提出了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

聲波認(rèn)證口令場(chǎng)景圖

近，則兩部手機(jī)記錄的環(huán)境聲音在同一時(shí)刻高度相似，將記錄的環(huán)境聲音處理后編碼發(fā)送到云端。對(duì)比環(huán)境聲音的相似性，可以判斷兩部手機(jī)的位置是否相近。另一方面，該軟件也可利用聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的設(shè)備認(rèn)證。茄子快傳的文件傳輸實(shí)現(xiàn)原理是，發(fā)送設(shè)備想要傳送文件給接收設(shè)備，接收設(shè)備自己建立熱點(diǎn)，通過聲波把熱點(diǎn)的用戶名和密碼發(fā)送出去，發(fā)送設(shè)備在收到聲波以后，解碼出相應(yīng)的密碼，此時(shí)發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備成功建立了WIFI連接，實(shí)現(xiàn)文件的傳輸。在該應(yīng)用中，聲波實(shí)現(xiàn)了認(rèn)證口令的傳輸，是作為近距離文件傳輸?shù)奈帐止ぞ�。圖1-2茄子快傳界面圖支付寶“聲波支付”也是利用聲波實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備的近場(chǎng)識(shí)別。聲波支付的具體過程是：用戶打開聲波支付功能后，將收款方的麥克風(fēng)對(duì)準(zhǔn)自己手機(jī)的麥克風(fēng)，手機(jī)會(huì)發(fā)出“咻咻咻”的聲音。聲波支付是通過聲波來(lái)傳輸信息，這個(gè)聲波頻段很難被人耳聽到，發(fā)出的“咻咻咻”只是形式，不是真正傳輸信息的聲波。聲波傳輸?shù)男畔⒉恍枰?lián)網(wǎng)從服務(wù)器獲取，該信息是本地生成的。因此在手機(jī)沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，也能夠使用聲波付款，所以聲波支付得到了廣泛的使用。聲波支付的原理是：第一步，客戶端發(fā)出聲波，終端設(shè)備獲取客戶端的聲波，生成一個(gè)交易號(hào)；第二步，用戶確定所要購(gòu)買何種商品，支付寶后端收到商品信息和交易號(hào)，并生成賬單；第三步，支付寶后端將賬單推送到客戶端。在聲波付款的過程中，聲波是一種握手信號(hào)，與pos機(jī)刷卡，掃描二維碼一樣，用來(lái)確認(rèn)交易雙方的身份。聲波支付還具有一些優(yōu)勢(shì)，比如聲波和二維碼都可以本地生成，包含“一次性口令”(OneTimePassword，OTP)信息在里面，防止被重用，所以不必?fù)?dān)心被錄音或者付款二維碼被復(fù)制保存。如圖1-3是支付寶聲波支付的實(shí)際使用場(chǎng)景圖。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-3聲波支付場(chǎng)景圖1.2.2手機(jī)病毒致信息泄露隨著社會(huì)的進(jìn)步以及科技的發(fā)展，智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備越來(lái)越普及，信息安全防護(hù)也越來(lái)越重要。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)斷開連接，信息就是相對(duì)安全的，智能設(shè)備就不會(huì)受到攻擊，人們認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)連接是設(shè)備遭受攻擊的必要條件。但是，高頻聲波可以實(shí)現(xiàn)隱蔽通信，而不需要建立物理網(wǎng)絡(luò)連接，聲波通信可能成為一種安全攻擊手段，可以在沒有網(wǎng)絡(luò)連接的情況下，不被設(shè)備的使用者察覺而實(shí)現(xiàn)信息的隱蔽傳輸[7]。假設(shè)手機(jī)感染了病毒，當(dāng)使用社交軟件或購(gòu)物網(wǎng)站時(shí)，它可能會(huì)記錄密碼或聊天記錄。如果手機(jī)能通過潛信道隱蔽通信來(lái)傳輸所獲取的信息，即使設(shè)備沒有連接到網(wǎng)絡(luò)，也有信息泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。攻擊者可以從設(shè)備獲取信息通過聲波秘密發(fā)送。如圖1-4是手機(jī)病毒導(dǎo)致信息泄露的場(chǎng)景示意圖。圖1-4手機(jī)信息泄露示意圖在上述場(chǎng)景中，病毒軟件可以把重要數(shù)據(jù)封裝成包并調(diào)制，然后調(diào)用手機(jī)自帶的音頻輸出設(shè)備將高頻聲波信號(hào)廣播出去。與此同時(shí)，攻擊者的音頻輸入設(shè)備接收到高頻聲音信號(hào)并解調(diào)。最終，重要數(shù)據(jù)通過聲波的形式被泄露。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3127873