音频深击允许创造高质量,令人信服的话语,因此由于其潜在的应用或假新闻等潜在的应用而构成威胁。检测这些操作的方法应以良好的概括和稳定性为特征,从而导致对训练中未明确包含的技术进行攻击的稳健性。在这项工作中,我们介绍了攻击不可知的数据集 - 两个音频深击和一个反欺骗数据集的组合,由于攻击的使用不连续,它们可以更好地概括检测方法。我们对当前的DeepFake检测方法进行了彻底的分析,并考虑了不同的音频特征(前端)。此外,我们提出了一个基于LCNN的模型,该模型具有LFCC和MEL-SPECTROGRAM前端,该模型不仅具有良好的概括和稳定性结果的特征,而且还显示了基于LFCC的模式的改进 - 我们降低了所有折叠和所有折叠和标准偏差EER分两个折叠高达5%。
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Audio DeepFakes are artificially generated utterances created using deep learning methods with the main aim to fool the listeners, most of such audio is highly convincing. Their quality is sufficient to pose a serious threat in terms of security and privacy, such as the reliability of news or defamation. To prevent the threats, multiple neural networks-based methods to detect generated speech have been proposed. In this work, we cover the topic of adversarial attacks, which decrease the performance of detectors by adding superficial (difficult to spot by a human) changes to input data. Our contribution contains evaluating the robustness of 3 detection architectures against adversarial attacks in two scenarios (white-box and using transferability mechanism) and enhancing it later by the use of adversarial training performed by our novel adaptive training method.
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DeepFake是使用人工智能(AI)方法合成生成或操纵的内容或材料,以防止真实,并且可以包括音频,视频,图像和文本合成。与现有的调查论文相比,此调查与现有的调查文件相比具有不同的视角,主要专注于视频和图像Deewakes。该调查不仅评估了不同的DeepFake类别中的生成和检测方法,而且主要关注大多数现有调查中被忽视的音频Deewakes。本文重视分析并提供了一个独特的音频Deepfake研究来源,主要是从2016到2020年的范围。据我们所知,这是第一个专注于英语中音频Deewakes的调查。本次调查为读者提供了摘要1)不同的DeepFake类别2)如何创建和检测到它们3)该领域的最新趋势和检测方法中的缺点4)音频DeepFakes,如何更详细地创建和检测到它们这是本文的主要重点。我们发现生成的对抗性网络(GAN),卷积神经网络(CNN)和深神经网络(DNN)是创建和检测德刀的常见方式。在我们对超过140种方法的评估中,我们发现大多数重点都在视频Deewakes上,特别是在播放视频德国。我们发现,对于文本Deew,有更多的一代方法,但较少的检测方法,包括假新闻检测,这已成为一个有争议的研究领域,因为由于人类发电的假含量重叠的潜力。本文是完整调查的缩写版本,并揭示了研究音频Deew饼的清晰,特别是检测音频Deewakes。
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深度生成型号有可能对社会造成重大危害。认识到这种威胁,出现了检测所谓的“Deewakes”的研究的程度。本研究大多数往往侧重于图像域,而探索生成的音频信号的研究已经忽略了。在本文中,我们提出了三个关键贡献来缩小这种差距。首先,我们为研究人员提供了用于分析音频信号的公共信号处理技术的介绍。其次,我们提出了一种新的数据集,我们从五个不同的网络架构中收集了九个样本集,跨越两种语言。最后,我们提供了从信号处理社区采用的两个基线模型的从业者,以促进该领域的进一步研究。
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最近的深层摄影的出现使操纵和生成的内容成为机器学习研究的最前沿。自动检测深击已经看到了许多新的机器学习技术,但是,人类的检测功能的探索功能要少得多。在本文中,我们介绍了比较人类和机器检测用于模仿某人声音的音频深击的能力的结果。为此,我们使用基于Web的应用程序框架作为游戏。要求参与者区分真实和假音频样本。在我们的实验中,有378位唯一用户与最先进的AI DeepFake检测算法竞争,以12540的比赛总数。我们发现,人类和深层检测算法具有相似的优势和劣势,都在努力检测某些类型的攻击。这与许多应用领域(例如对象检测或面部识别)中AI的超人性能形成对比。关于人类的成功因素,我们发现IT专业人员没有非专业人士的优势,但母语人士比非本地人的人具有优势。此外,我们发现年长的参与者往往比年轻的参与者更容易受到影响。在为人类设计未来的网络安全培训以及开发更好的检测算法时,这些见解可能会有所帮助。
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最近,先驱研究工作提出了大量的声学特征(原木功率谱图,线性频率卷轴系数,恒定的q cepstral系数等),以进行音频深层检测,获得良好的性能,并表明不同的子带对音频有不同的贡献DeepFake检测。但是,这缺乏对子带中特定信息的解释,这些功能也丢失了诸如阶段之类的信息。受合成语音机制的启发,基本频率(F0)信息用于提高综合语音的质量,而合成语音的F0仍然太平均,这与真实语音的F0差异很大。可以预期,F0可以用作重要信息来区分真正的语言和虚假语音,而由于F0的分布不规则,因此不能直接使用此信息。相反,选择了大多数F0的频带作为输入特征。同时,为了充分利用相位和全频段信息,我们还建议使用真实和虚构的频谱图作为互补输入功能,并分别对Discoint子带进行建模。最后,融合了F0的结果,真实和假想的频谱图。 ASVSPOOF 2019 LA数据集的实验结果表明,我们所提出的系统对于音频DeepFake检测任务非常有效,达到等效错误率(EER)为0.43%,几乎超过了所有系统。
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AI的最新进展,尤其是深度学习,导致创建新的现实合成媒体(视频,图像和音频)以及对现有媒体的操纵的创建显着增加,这导致了新术语的创建。 'deepfake'。基于英语和中文中的研究文献和资源,本文对Deepfake进行了全面的概述,涵盖了这一新兴概念的多个重要方面,包括1)不同的定义,2)常用的性能指标和标准以及3)与DeepFake相关的数据集,挑战,比赛和基准。此外,该论文还报告了2020年和2021年发表的12条与DeepFake相关的调查论文的元评估,不仅关注上述方面,而且集中在对关键挑战和建议的分析上。我们认为,就涵盖的各个方面而言,本文是对深层的最全面评论,也是第一个涵盖英语和中国文学和资源的文章。
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Previous databases have been designed to further the development of fake audio detection. However, fake utterances are mostly generated by altering timbre, prosody, linguistic content or channel noise of original audios. They ignore a fake situation, in which the attacker manipulates an acoustic scene of the original audio with another forgery one. It will pose a major threat to our society if some people misuse the manipulated audio with malicious purpose. Therefore, this motivates us to fill in the gap. This paper designs such a dataset for scene fake audio detection (SceneFake). A manipulated audio in the SceneFake dataset involves only tampering the acoustic scene of an utterance by using speech enhancement technologies. We can not only detect fake utterances on a seen test set but also evaluate the generalization of fake detection models to unseen manipulation attacks. Some benchmark results are described on the SceneFake dataset. Besides, an analysis of fake attacks with different speech enhancement technologies and signal-to-noise ratios are presented on the dataset. The results show that scene manipulated utterances can not be detected reliably by the existing baseline models of ASVspoof 2019. Furthermore, the detection of unseen scene manipulation audio is still challenging.
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得益于深度学习的最新进展,如今存在复杂的生成工具,这些工具产生了极其现实的综合语音。但是,这种工具的恶意使用是可能的,有可能对我们的社会构成严重威胁。因此,合成语音检测已成为一个紧迫的研究主题,最近提出了各种各样的检测方法。不幸的是,它们几乎没有概括为在训练阶段从未见过的工具产生的合成音频,这使他们不适合面对现实世界的情况。在这项工作中,我们旨在通过提出一种仅利用说话者的生物特征的新检测方法来克服这个问题,而无需提及特定的操纵。由于仅在实际数据上对检测器进行训练,因此可以自动确保概括。建议的方法可以基于现成的扬声器验证工具实现。我们在三个流行的测试集上测试了几种这样的解决方案,从而获得了良好的性能,高概括能力和高度鲁棒性。
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智能手机已经使用基于生物识别的验证系统,以在高度敏感的应用中提供安全性。视听生物识别技术因其可用性而受欢迎,并且由于其多式化性质,欺骗性将具有挑战性。在这项工作中,我们介绍了一个在五个不同最近智能手机中捕获的视听智能手机数据集。考虑到不同的现实情景,这个新数据集包含在三个不同的会话中捕获的103个科目。在该数据集中获取三种不同的语言,以包括扬声器识别系统的语言依赖性问题。这些数据集的这些独特的特征将为实施新的艺术技术的单向或视听扬声器识别系统提供途径。我们还报告了DataSet上的基准标记的生物识别系统的性能。生物识别算法的鲁棒性朝向具有广泛实验的重播和合成信号等信号噪声,设备,语言和呈现攻击等多种依赖性。获得的结果提出了许多关于智能手机中最先进的生物识别方法的泛化特性的担忧。
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进行了许多有效的尝试进行了DeepFake音频检测。但是,他们只能区分真实和假货。对于许多实际的应用程序方案,还需要哪种工具或算法生成DeepFake音频。这提出了一个问题:我们可以检测到DeepFake音频的系统指纹吗?因此,本文进行了初步研究,以检测DeepFake音频的系统指纹。实验是从五个最新的深入学习语音合成系统的DeepFake音频数据集上进行的。结果表明,LFCC功能相对适合系统指纹检测。此外,RESNET在基于LCNN和X-Vector模型中获得了最佳检测结果。T-SNE可视化表明,不同的语音合成系统会生成不同的系统指纹。
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Face manipulation technology is advancing very rapidly, and new methods are being proposed day by day. The aim of this work is to propose a deepfake detector that can cope with the wide variety of manipulation methods and scenarios encountered in the real world. Our key insight is that each person has specific biometric characteristics that a synthetic generator cannot likely reproduce. Accordingly, we extract high-level audio-visual biometric features which characterize the identity of a person, and use them to create a person-of-interest (POI) deepfake detector. We leverage a contrastive learning paradigm to learn the moving-face and audio segment embeddings that are most discriminative for each identity. As a result, when the video and/or audio of a person is manipulated, its representation in the embedding space becomes inconsistent with the real identity, allowing reliable detection. Training is carried out exclusively on real talking-face videos, thus the detector does not depend on any specific manipulation method and yields the highest generalization ability. In addition, our method can detect both single-modality (audio-only, video-only) and multi-modality (audio-video) attacks, and is robust to low-quality or corrupted videos by building only on high-level semantic features. Experiments on a wide variety of datasets confirm that our method ensures a SOTA performance, with an average improvement in terms of AUC of around 3%, 10%, and 4% for high-quality, low quality, and attacked videos, respectively. https://github.com/grip-unina/poi-forensics
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Synthetic voice and splicing audio clips have been generated to spoof Internet users and artificial intelligence (AI) technologies such as voice authentication. Existing research work treats spoofing countermeasures as a binary classification problem: bonafide vs. spoof. This paper extends the existing Res2Net by involving the recent Conformer block to further exploit the local patterns on acoustic features. Experimental results on ASVspoof 2019 database show that the proposed SE-Res2Net-Conformer architecture is able to improve the spoofing countermeasures performance for the logical access scenario. In addition, this paper also proposes to re-formulate the existing audio splicing detection problem. Instead of identifying the complete splicing segments, it is more useful to detect the boundaries of the spliced segments. Moreover, a deep learning approach can be used to solve the problem, which is different from the previous signal processing techniques.
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社会工程(SE)是一种欺骗形式,旨在欺骗人们访问数据,信息,网络甚至金钱。几十年来,SE一直是攻击者进入组织的关键方法,实际上跳过了所有防御。攻击者还定期使用SE来欺骗无辜的人,这是通过威胁要模仿权威或发送受感染的电子邮件的电话,这些电话看起来像是从亲人发送的。 SE攻击可能仍然是犯罪分子的最高攻击向量,因为人类是网络安全中最弱的联系。不幸的是,由于一项称为DeepFakes的新技术到达,威胁只会变得更糟。 AI创建的Deepfake是可信的媒体(例如,视频)。尽管该技术主要用于交换名人的面孔,但也可以用来“木偶”不同的角色。最近,研究人员展示了如何实时部署该技术,以在电话中打电话或在视频通话中重新演奏脸部。鉴于任何新手用户都可以下载此技术来使用它,因此犯罪分子已经开始将其货币化以进行SE攻击也就不足为奇了。在本文中,我们提出了一种轻巧的应用程序,该应用程序可以保护组织和个人免受Deepfake SE攻击。通过挑战和响应方法,我们利用了深击技术的技术和理论局限性来暴露攻击者。现有的防御解决方案对于终点解决方案来说太重了,可以通过动态攻击者逃避。相比之下,我们的方法是轻量级,打破了反应性的军备竞赛,使攻击者处于不利地位。
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强大的深度学习技术的发展为社会和个人带来了一些负面影响。一个这样的问题是假媒体的出现。为了解决这个问题,我们组织了可信赖的媒体挑战(TMC)来探讨人工智能(AI)如何利用如何打击假媒体。我们与挑战一起发布了一个挑战数据集,由4,380张假和2,563个真实视频组成。所有这些视频都伴随着Audios,采用不同的视频和/或音频操作方法来生产不同类型的假媒体。数据集中的视频具有各种持续时间,背景,照明,最小分辨率为360p,并且可能包含模拟传输误差和不良压缩的扰动。我们还开展了用户学习,以展示所作数据集的质量。结果表明,我们的数据集具有有希望的质量,可以在许多情况下欺骗人类参与者。
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近年来见证了自动扬声器验证(ASV)的非凡发展。但是,先前的作品表明,最新的ASV模型非常容易受到语音欺骗的攻击,而最近提出的高性能欺骗对策(CM)模型仅专注于独立的反欺骗任务,而忽略了该模型随后的发言人验证过程。如何将CM和ASV集成在一起仍然是一个悬而未决的问题。最近发生了欺骗意识的说话者验证(SASV)挑战,即当共同优化CM和ASV子系统时,可以提供更好的性能。在挑战的情况下,参与者提出的集成系统必须同时拒绝冒名顶替者和欺骗目标扬声器的攻击,这些攻击者直觉有效地与可靠,欺骗的ASV系统的期望相匹配。这项工作着重于基于融合的SASV解决方案,并提出了一个多模型融合框架,以利用多个最先进的ASV和CM模型的功能。拟议的框架将SASV-EER从8.75%提高到1.17 \%,与SASV挑战中最佳基线系统相比,相对改善为86%。
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In this paper, we propose dictionary attacks against speaker verification - a novel attack vector that aims to match a large fraction of speaker population by chance. We introduce a generic formulation of the attack that can be used with various speech representations and threat models. The attacker uses adversarial optimization to maximize raw similarity of speaker embeddings between a seed speech sample and a proxy population. The resulting master voice successfully matches a non-trivial fraction of people in an unknown population. Adversarial waveforms obtained with our approach can match on average 69% of females and 38% of males enrolled in the target system at a strict decision threshold calibrated to yield false alarm rate of 1%. By using the attack with a black-box voice cloning system, we obtain master voices that are effective in the most challenging conditions and transferable between speaker encoders. We also show that, combined with multiple attempts, this attack opens even more to serious issues on the security of these systems.
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随着深度学习的进步,演讲者的验证取得了很高的准确性,并且在我们日常生活中的许多场景中,尤其是Web服务市场不断增长的一种生物识别验证选项,成为一种生物识别验证选项。与传统密码相比,“人声密码”更加方便,因为它们可以减轻人们记住不同密码的记忆。但是,新的机器学习攻击使这些语音身份验证系统处于危险之中。没有强大的安全保证,攻击者可以通过欺骗基于深神经网络(DNN)的语音识别模型来访问合法用户的Web帐户。在本文中,我们证明了对语音身份验证系统的易于实现的数据中毒攻击,这几乎无法通过现有的防御机制来捕获。因此,我们提出了一种更强大的防御方法,称为“卫报”,该方法是基于卷积神经网络的歧视者。监护人歧视者整合了一系列新型技术,包括减少偏见,输入增强和集成学习。我们的方法能够将约95%的攻击帐户与普通帐户区分开,这比仅准确性60%的现有方法更有效。
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基于保证金的损失,尤其是一级分类损失,提高了对策系统(CMS)的概括能力,但是由于欺骗攻击而随着通道变化的降解而未测试其可靠性。我们的实验旨在通过两种方式解决这个问题:首先,通过研究各种编解码器模拟的影响及其相应参数的影响,即比特率,不连续传输(DTX)和损失,对基于单级分类的性能CM系统;其次,通过测试基于保证金损失的各种设置在训练中的功效,并在编解码器模拟数据上评估我们的CM系统。还探讨了多条件培训(MCT)以及各种数据馈送和自定义的迷你批次策略,以处理新数据设置中的增加可变性,并找到最佳设置以执行上述实验。我们的实验结果表明,对嵌入空间的严格限制会降低单级分类模型的性能。 MCT相对将性能提高35.55 \%,自定义迷你批次捕获了新数据设置的更广泛的功能。而改变编解码器参数对对策系统的性能产生了重大影响。
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DeepFake是指量身定制和合成生成的视频,这些视频现在普遍存在并大规模传播,威胁到在线可用信息的可信度。尽管现有的数据集包含不同类型的深击,但它们的生成技术各不相同,但它们并不考虑以“系统发育”方式进展。现有的深层面孔可能与另一个脸交换。可以多次执行面部交换过程,并且可以演变出最终的深层效果,以使DeepFake检测算法混淆。此外,许多数据库不提供应用的生成模型作为目标标签。模型归因通过提供有关所使用的生成模型的信息,有助于增强检测结果的解释性。为了使研究界能够解决这些问题,本文提出了Deephy,这是一种新型的DeepFake系统发育数据集,由使用三种不同的一代技术生成的5040个DeepFake视频组成。有840个曾经交换深击的视频,2520个换两次交换深击的视频和1680个换装深击的视频。使用超过30 GB的大小,使用1,352 GB累积内存的18 GPU在1100多个小时内准备了数据库。我们还使用六种DeepFake检测算法在Deephy数据集上展示了基准。结果突出了需要发展深击模型归因的研究,并将过程推广到各种深层生成技术上。该数据库可在以下网址获得:http://iab-rubric.org/deephy-database
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