一、基本信息
论文题目：《A Privacy-Preserving Multipurpose Watermarking Scheme for Audio Authentication and Protection》
发表时间：2018 17th IEEE International Conference On Trust, Security And Privacy In Computing And Communications/ 12th IEEE International Conference On Big Data Science And Engineering
作者及单位：
二、摘要
在云计算环境下，既要考虑音频内容的隐私保护，又要考虑版权保护和内容认证。本文提出了一种基于云存储和计算的音频多用途加密水印方案。我们对加密音频进行加密域离散小波变换，得到加密系数。利用扩频技术，将鲁棒水印和脆弱水印嵌入到不同的子带中。然后提出了从加密水印音频中提取鲁棒水印和脆弱水印的算法。通过实验验证了该方案的有效性和可行性。结果表明，该方案具有良好的鲁棒性、脆弱性和篡改定位性能。
三、主要工作与内容
1、作为多媒体的重要组成部分，音频在互联网和移动操作系统中扮演着非常重要的角色，智能手机已经成为人们上网最常用的平台之一，因此对音频通信、处理和保护的要求比以往更加迫切。例如，音频在whatsapp、facebook messenger、line、imessage、wechat等移动社交应用中得到了广泛的应用，因此，研究具有隐私保护功能的音频通信和处理是非常必要和有意义的。
同态加密（he）是sped的基本工具。完全同态加密（fhe）[16]已经被开发来支持对同态加密值执行乘法和加法。然而，现有的FHE方案通常具有巨大的公钥大小，这给实际应用带来了沉重的计算负担。作为另一种选择，本文使用了paillier密码体制[17]，这是一种他在sped中广泛使用的常用加法。尽管已有一些关于一般信号或图像的加密域水印的报道[18]，[19]，但考虑到音频信号中音质保持的特殊性和声学特性，加密音频水印的实现将面临新的挑战。
2、与单目标水印不同，多用途水印[20]、[21]是针对多个目标的，例如同时实现版权保护和内容认证。本文主要研究基于云存储和计算的音频认证和保护中的隐私保护多用途水印方案。通过dwt-ed，我们将主机音频信号转换成加密的频域信号。然后将鲁棒水印和脆弱水印同态嵌入到不同的子带中。对于不同的版权保护和内容认证目的，我们可以分别从一个加密图像中提取两个不同的水印。
3、主要贡献如下：
（1）本文研究了一种同时用于版权保护和内容认证的保密音频水印模型。
（2）我们提出了一种加密的音频水印算法。实验结果验证了算法的鲁棒性和脆弱性。
在本文中，我们提出了一种同时保护音频版权和内容认证隐私的多用途水印方案。具体来说，稳健的水印嵌入音频版权保护，脆弱的水印嵌入不同的子带进行内容认证。该方案在保护音频隐私的数字版权管理中具有跟踪音频盗版、认证音频身份、篡改定位等多重功能。
本文的其余部分安排如下。第二节给出了我们的系统模型和密码原语。在第三节中，我们提出了一种加密的音频多用途水印方案。第四节给出了实验结果，第五节对论文进行了总结。
四、总结
本文提出了一种用于云环境下音频副本保护和内容认证的隐私保护多用途水印方案。音频隐私通过安全的加密系统得到保护。通过对加密音频进行小波变换，将鲁棒水印和脆弱水印嵌入到不同的子带中。实验结果表明，该方案具有良好的鲁棒性、脆弱性和篡改定位性能。该方案可用于构建基于云存储和计算的音频保密数字管理系统。在今后的工作中，我们将寻求一种更为方便的操作方法，并开发该模式的新应用。