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题名基于超声波非线性的汉语语音防窃听方法
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作者
高铭
陈奕可
陈佳彤
肖甫
韩劲松
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机构
南京邮电大学计算机学院/软件学院/网络空间安全学院
浙江大学计算机科学与技术学院
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出处
《电子学报》
北大核心
2025年第3期986-999,共14页
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基金
国家杰出青年科学基金(No.62125203)
国家自然科学基金(No.62372400)。
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文摘
语音隐私安全对于国家和个人信息安全至关重要.为了确保用户的语音隐私免受窃听,超声波录音干扰技术被广泛采用.此技术利用电子录音设备中的超声波非线性特征,在不影响正常交流的前提下,实现了高效且低成本的窃听录音干扰.然而,现有的语音防窃听技术仍存在安全隐患.由于以往技术仅采用简单的噪声掩盖技术,窃听者能够通过先进的去噪技术恢复语音信息,威胁语音隐私安全.特别地,这些方法的设计主要针对英语语音,对汉语语音的适用性有限.因此,针对汉语语音的隐私保护需求更为迫切.为提高超声波录音干扰的安全性和适用性,本文针对汉语语音隐私保护,设计了一种安全稳健的防窃听方法.本文分析汉语语音独特特征,以此为基础设计一种耦合噪声生成算法,该算法所生成的超声干扰噪声与汉语用户的语音信号紧密耦合、高度相关,因此难以分离,能够有效抵御各种去噪手段.本文充分考虑了窃听者的能力,实现不可恢复的录音干扰,在不影响用户听力及正常交流的情况下,构建了安全的防窃听方案,全面保护用户的语音隐私安全.为验证该方法的有效性,本文设计了超声波录音干扰原型系统.实验结果表明,在6 m的范围内,本文方法能够确保90%以上的用户语音内容无法被窃听者识读,为汉语语音隐私保护提供了强有力的技术支持.
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关键词
语音安全与隐私
物联网安全
移动感知与安全
汉语语音
超声波非线性
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Keywords
speech security and privacy
internet of things security
mobile security
Chinese phonetics
ultrasonic non-linearity
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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