7、多媒体保护方案的漏洞与攻击策略

多媒体保护方案的漏洞与攻击策略

1. 引言

随着多媒体保护算法进入标准化和实施阶段，音频和视频播放器采用水印机制检查播放媒体完整性将变得常见。然而，检测器的公开给当前多媒体安全带来了新挑战。版权水印检测是一个二元假设检验，决策边界由底层测试统计量决定。攻击者若知晓决策区域，就能在可接受范围内修改信号，使其越过决策边界。本文聚焦水印检测，分析常见水印检测方案的决策边界结构，提出通用攻击方法及抗攻击的水印公开检测器结构。

2. 当前检测算法的漏洞

常见水印检测方案的决策边界均为参数化的，理论上可通过足够样本估计参数。下面分析几种常见检测器的安全漏洞：
- 相关检测器
- 原理 ：最常用的检测器，适用于底层信号为高斯白噪声的加性水印。可表示为二元假设检验：
[
\begin{cases}
H_0: X = U \
H_1: X = U + W
\end{cases}
]
其中，$U$ 是原始信号，$W$ 是水印，$X$ 是加水印后的信号。对数似然检验统计量为：
[
l(R) = R^ \cdot W = \frac{1}{L} \sum_{n} r^ [n] \cdot w[n]
]
当 $l(R) > \lambda$ 时判定为 $H_1$，否则判定为 $H_0$。
- 决策边界 ：在多维空间 $R^L$ 中是一个超平面，由一个长度为 $L$ 的正交向量完全参数化，可通过 $L$ 个独立点估计。超平面的