眼見為虛？迪普科技教你鑒別虛假視頻

隨著科技的快速發(fā)展，視頻圖像處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于監(jiān)控、航天、醫(yī)學(xué)、影視等各個(gè)領(lǐng)域。然而，該技術(shù)的興起也帶來了一系列安全問題，如監(jiān)控系統(tǒng)被植入虛假視頻、視頻內(nèi)容被惡意篡改等，嚴(yán)重者會(huì)危害民眾甚至國(guó)家的安全。迪普科技作為視頻監(jiān)控領(lǐng)域安全建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)者，結(jié)合多年專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，為大家揭開視頻處理技術(shù)的神秘面紗，并分享一些人工視頻的鑒別及防御手段。

視頻篡改事件頻發(fā)，肉眼難辨真假

案例一

上月，廣東佛山警方抓獲了一個(gè)高速碰瓷團(tuán)伙。該伙嫌疑人通過行車記錄儀錄制前方車輛的行駛情況，然后將視頻導(dǎo)入手提電腦，通過技術(shù)快速模擬一塊小石子從對(duì)方車輪胎處飛出，砸到擋風(fēng)玻璃的經(jīng)過，還用特效制作出撞擊時(shí)的聲音。隨后，他們將修改完的視頻導(dǎo)回行車記錄儀，再攔停車主索賠。

案例二

英特爾實(shí)驗(yàn)室的新論文中展示了一種根據(jù)語(yǔ)義布局來合成照片的方法。下圖乍一看像是行車記錄儀拍的，但實(shí)際上都是合成的，在現(xiàn)實(shí)中根本找不到這樣的街道。制作者只需在圖片上標(biāo)出各種物體的位置，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)便能根據(jù)自己在訓(xùn)練過程中見過的真實(shí)街道，生成極其逼真的虛擬圖片或視頻。

案例三

2017年,華盛頓大學(xué)研究院的學(xué)生利用現(xiàn)有的奧巴馬聲音和視頻片段，用AI工具合成了一個(gè)非常逼真的奧巴馬演講“假視頻”。這個(gè)“假視頻”中的奧巴馬，無論在語(yǔ)音、語(yǔ)調(diào)、神態(tài)還是口型上對(duì)比真人幾乎完全一致，但演講內(nèi)容卻由視頻制作者任意發(fā)揮。

從案例中我們可以了解到，目前這些“人工視頻”足以達(dá)到以假亂真的程度，甚至有不法分子利用該技術(shù)危害民眾生命財(cái)產(chǎn)安全。但面對(duì)這些以假亂真的視頻，我們?cè)撊绾舞b別及防御呢?

視頻修改技術(shù)及鑒別手段

上述三個(gè)案例主要涉及AI技術(shù)及數(shù)字視頻修改技術(shù)，修改的具體形式有重投影(利用攝像設(shè)備對(duì)已有的視頻重新錄制)、幀操作(幀插入、幀刪除和幀重排序)、超分辨率重建、基于視頻對(duì)象的視頻操縱(包括對(duì)象添加、刪除和位置變化)等。視頻修改程度及精細(xì)程度不同，所需的操作量及時(shí)間也不同。生成案例2、3中的虛擬視頻，需要利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、分析數(shù)百萬幀的原有視頻，難度巨大。而案例1中這種只增加一個(gè)動(dòng)效的修改形式，熟練者通過視頻處理軟件10分鐘就能完成。

目前這些人工視頻靠肉眼難以分辨真假，但能夠通過專業(yè)技術(shù)鑒別，主要有以下幾種手段：

1. 數(shù)字水印查驗(yàn)：需要提前在監(jiān)控視頻生成過程中嵌入驗(yàn)證信息或者生成散列值，對(duì)視頻采集終端要求較高;

2. 自然規(guī)律檢驗(yàn)法：主要用到的自然規(guī)律, 包括重力和太陽(yáng)光線的移動(dòng)規(guī)律;

3. 視頻數(shù)據(jù)分析：對(duì)監(jiān)控視頻的偽造和篡改過程不可避免地會(huì)遺留一些痕跡, 比如引起視頻統(tǒng)計(jì)特性的某種變化。這些特征既包括模糊度、塊效應(yīng)和圖像區(qū)域之間的相似度等圖像取證時(shí)所用到的特征等等;

4. 現(xiàn)場(chǎng)物體變化推斷法：場(chǎng)景中的物體出現(xiàn)或消失都有其運(yùn)動(dòng)軌跡, 如果現(xiàn)場(chǎng)的某個(gè)物體突然出現(xiàn)和消失則可以推斷監(jiān)控視頻存在異常。

公共安全視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

目前中國(guó)已經(jīng)建設(shè)了全世界最大的視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),視頻攝像頭超過2000萬個(gè)。公共安全視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)正成為維護(hù)國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定、預(yù)防和打擊犯罪的重要工具。但該網(wǎng)絡(luò)同樣存在被入侵、視頻被篡改、被植入虛假視頻等安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)公共安全視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)行防護(hù)措施刻不容緩，主要需實(shí)現(xiàn)兩方面：信息安全防護(hù)和網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)。

1. 信息安全防護(hù)

2018年11月1日，GB35114-2017國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施，旨在從用戶認(rèn)證管理、設(shè)備身份認(rèn)證、信令認(rèn)證、視頻數(shù)字簽名、視頻加密5個(gè)方面解決當(dāng)前公共安全視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)存在的信息安全隱患問題，其中設(shè)備身份認(rèn)證、視頻數(shù)字簽名兩項(xiàng)正是為了解決當(dāng)前虛假視頻植入、視頻被非法篡改兩大問題：

● 基于國(guó)密算法和數(shù)字證書對(duì)前端與管理平臺(tái)間進(jìn)行單向/雙向身份認(rèn)證，確保用戶和設(shè)備的身份真實(shí)可信，防止虛假視頻植入;

● 基于數(shù)字簽名技術(shù)，保障重要視頻數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性，防止視頻被非法篡改;

2. 網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

公共安全視頻監(jiān)控行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求“應(yīng)支持對(duì)接入公共安全視頻傳輸網(wǎng)的前端設(shè)備基于IP、MAC、設(shè)備指紋等信息進(jìn)行身份核驗(yàn)和管理，根據(jù)相應(yīng)策略對(duì)前端設(shè)備違規(guī)接入公共安全視頻傳輸網(wǎng)的情況進(jìn)行告警和處置;宜提供對(duì)公共安全視頻傳輸網(wǎng)中非法訪問、入侵攻擊等異常流量的檢測(cè)能力，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中非法惡意行為進(jìn)行有效識(shí)別、告警和處置，實(shí)現(xiàn)前端接入?yún)^(qū)資源的安全管理。”該標(biāo)準(zhǔn)從網(wǎng)絡(luò)層面上，為視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)提供了指導(dǎo)建議。

迄今為止，迪普科技已服務(wù)于全國(guó)200余個(gè)“雪亮工程”“平安城市”及“智能交通”項(xiàng)目建設(shè)，深受用戶的信賴與肯定，我們將始終以“嚴(yán)控邊界、縱深防御、主動(dòng)監(jiān)測(cè)、全面審計(jì)”為要求，持續(xù)創(chuàng)新，以最優(yōu)秀的產(chǎn)品解決方案和服務(wù)，為社會(huì)公共安全建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量。

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