隨著通信技術(shù)的發(fā)展,語音通信的保密和安全也越來越重要。潛信道是在公開的信道中所建立的一種實現(xiàn)隱蔽通信的信道,為了實現(xiàn)語音信息的隱蔽傳輸,本文利用音頻電路的非線性效應(yīng),揭示語音通信中潛信道攻擊的基本原理,探索一種語音通信的潛信道隱蔽通信方法,并通過音頻特征分析,結(jié)合機器學(xué)習(xí)算法,實現(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方法,完成了以下幾個方面的工作:分析了潛信道聲波隱蔽通信的理論基礎(chǔ),并對聲波調(diào)制和非線性效應(yīng)進行建模。搭建了實驗平臺,設(shè)計并完成了簡易低成本系統(tǒng),在小成本小體積的基礎(chǔ)上實現(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。實驗建立了36維特征的音頻信號模型,利用Matlab分析該特征的特點,并提出了基于MFCC的音頻特征識別模型,為后續(xù)的機器學(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別問題,提出了一種基于機器學(xué)習(xí)... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

聲波認(rèn)證口令場景圖

近，則兩部手機記錄的環(huán)境聲音在同一時刻高度相似，將記錄的環(huán)境聲音處理后編碼發(fā)送到云端。對比環(huán)境聲音的相似性，可以判斷兩部手機的位置是否相近。另一方面，該軟件也可利用聲波來實現(xiàn)互聯(lián)的設(shè)備認(rèn)證。茄子快傳的文件傳輸實現(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，通過聲波把熱點的用戶名和密碼發(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，此時發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備成功建立了WIFI連接，實現(xiàn)文件的傳輸。在該應(yīng)用中，聲波實現(xiàn)了認(rèn)證口令的傳輸，是作為近距離文件傳輸?shù)奈帐止ぞ摺D1-2茄子快傳界面圖支付寶“聲波支付”也是利用聲波實現(xiàn)兩個設(shè)備的近場識別。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)對準(zhǔn)自己手機的麥克風(fēng)，手機會發(fā)出“咻咻咻”的聲音。聲波支付是通過聲波來傳輸信息，這個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，生成一個交易號；第二步，用戶確定所要購買何種商品，支付寶后端收到商品信息和交易號，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，與pos機刷卡，掃描二維碼一樣，用來確認(rèn)交易雙方的身份。聲波支付還具有一些優(yōu)勢，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際使用場景圖。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-3聲波支付場景圖1.2.2手機病毒致信息泄露隨著社會的進步以及科技的發(fā)展，智能手機等移動設(shè)備越來越普及，信息安全防護也越來越重要。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)斷開連接，信息就是相對安全的，智能設(shè)備就不會受到攻擊，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現(xiàn)信息的隱蔽傳輸[7]。假設(shè)手機感染了病毒，當(dāng)使用社交軟件或購物網(wǎng)站時，它可能會記錄密碼或聊天記錄。如果手機能通過潛信道隱蔽通信來傳輸所獲取的信息，即使設(shè)備沒有連接到網(wǎng)絡(luò)，也有信息泄漏的風(fēng)險。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是手機病毒導(dǎo)致信息泄露的場景示意圖。圖1-4手機信息泄露示意圖在上述場景中，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)用手機自帶的音頻輸出設(shè)備將高頻聲波信號廣播出去。與此同時，攻擊者的音頻輸入設(shè)備接收到高頻聲音信號并解調(diào)。最終，重要數(shù)據(jù)通過聲波的形式被泄露。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3127873