【开放书】多媒体取证与安全《Multimedia Forensics》，494页pdf

2022 年 4 月 18 日 专知

引言

多媒体取证与安全是多媒体智能信息处理与网络空间安全的交叉领域，近年来受到了人们的广泛关注。随着人工智能、大数据、云计算等技术不断发展日趋成熟，多媒体内容编辑方式也日新月异，修改数字图像音视频数据变得简单有趣。一方面，利用先进的机器学习方法进行多媒体信息隐藏及检测，可以达到非常高的对抗安全性能。另一方面，利用诸如生成式对抗网络等技术可以合成越来越逼真的伪造图像音视频，篡改媒体内容大量涌现严重危及个人隐私与社会稳定。多媒体取证与安全已成为一项迫切需求的技术，在新闻、政治、军事情报、司法、商业金融等许多领域具有应用价值，日益受到重视。

编者寄语

近年来，人们对多媒体完整性的极大关注引起了广泛的研究工作，这不仅涉及到多媒体取证研究领域，还涉及到了更大的计算机视觉领域。事实上，深度学习不仅在攻击者方面占据了很高的比例，在防御者方面也占据了很大的份额。它为分析人员提供了新的强大的取证工具。给定适当大的训练集，深度学习架构可确保比传统方法显著提高性能，并确保后处理和规避技术具有更高的鲁棒性。

此外，深度学习也可用于解决其他基本问题，例如多媒体来源识别。同时，神经网络，特别是生成对抗网络，是执行反取证任务的有效方法。综合来看，深度学习既是伪造问题的一部分，也是解决方案的一部分，在这场猫捉老鼠的游戏中进行的研究活动似乎在不断增长。

综上所述，我们认为现在是出版这本编著的合适时机，其中包含大量最新的科研内容，以涵盖多媒体取证的快速发展并提供最有希望的方法和最先进的技术。

图书简介

这本书是开放获取的图书，供各位读者免费阅读、下载和使用。本书填补了一个重要空白，它全面回顾了与多媒体归因、完整性和真实性验证以及反取证相关的最先进的取证能力。其内容旨在为从业者、研究人员、照片和视频爱好者以及学生在整体的角度提供更多细节。

本书分为四个部分，第一部分首先概述了多媒体伪造和操纵带来的挑战；第二部分聚焦于不同维度的多媒体归因；生成图像的光响应非均匀性 (PRNU) 传感器会引入独特且永久的模式，该模式可用于识别和验证数字媒体的来源。本部分分为三章，分别探讨了基于PRNU方法在静态图像，视频领域，以及大量数据情况下的源相机归属分析技术。本书的第三部分的重点是完整性和多媒体的真实性。这部分首先回顾基于物理的方法，主要分析光与物体的相互作用和几何映射光和物体到图像传感器上。下一章研究电力网络的取证应用频率 (ENF) 信号。由于 ENF 用作捕获的环境特征通过在有电活动的地方进行的音频和视频记录，它为时间-位置认证和推断提供了额外的维度。剩余章节分别探讨了数据驱动方法，DeepFake检测，视频帧删除和复制相关工作的概述和介绍等内容。最后一部分介绍了反取证的内容，专注于图像中的对抗性示例取证以及如何将它们用于创建攻击，以及基于 GAN 的反取证攻击所带来的新兴威胁。

编者介绍

Husrev Taha Sencar

卡塔尔哈迈德·本·哈利法大学卡塔尔计算研究中心首席科学家；土土耳其经济技术大学商会和商品交易所联盟计算机工程学院副教授。

在2012至2015年间，他担任纽约大学阿布扎比分校阿联酋网络安全中心主任。他发表了90多篇关于数字取证、信息隐藏和生物识别相关主题的文章。他曾任2016 IEEE Workshop on Information Forensics and Security的技术项目主席。他曾在多个专研于数字取证的会议的中任职主席，例如WIFS、IS&T MWSF、ICME、EUSIPCO。他还曾任供职于IEEE Transactions on Information Forensics and Security 的编辑委员会，并继续在 IEEE Transactions on Image Processing的董事会任职。他的研究主要集中在构建和实施与数字证据的提取、搜索和组织、归属和认证相关的高级取证能力。

Luisa Verdoliva

意大利那不勒斯费德里科二世大学副教授，IEEE Fellow，也是该校多媒体取证研究小组的组长。

她的致力于图像和视频处理的研究。尤其是在多媒体取证领域，她做出了很大的贡献，发表学术论文120余篇，其中期刊论文45篇。她曾任2019年ACM Workshop on Information Hiding and Multimedia Security的联合主席、2019年IEEE Workshop in Information Forensics and Security的技术主席以及IEEE International Conference on Image Processing的区域主席。同时，她也是IEEE Transactions on Information Forensics and Security和IEEE Signal Processing Letters的编委。

Nasir Memon

美国纽约大学Tandon工程学院学术和学生事务副院长，计算机科学与工程教授，IEEE Fellow，SPIE Fellow。他在1999 年将网络安全研究引入纽约大学Tandon，使其成为首批在本科阶段实施网络安全教学计划的学校之一。他是纽约大学网络安全中心 (CCS) 和纽约大学阿布扎比分校的联合创始人。他是 OSIRIS实验室、CSAW以及纽约大学Cyber-Fellows项目的创始人。他曾多次获得最佳论文奖和卓越教学奖。他曾担任多个期刊的编委，并且是 IEEE Transactions on Information Security and Forensics的主编。他的研究兴趣包括数字取证、生物识别、数据压缩、网络安全和安全以及人类行为。

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