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武大提醒!警惕声音被偷!

武汉大学  · 公众号  · 大学校园  · 2024-09-18 11:20

正文


你听到的 是真正的人声吗
在语音转化科技迅速发展的当下
AI伪造语音的滥用
也成为了不可忽视的问题
来自武汉大学国家网络安全学院的
这支队伍却直击社会痛点
识别伪造语音源
在第十七届全国大学生
信息安全竞赛作品赛中
荣获“最具创新创业价值奖”
和珞珞珈珈认识一下他们吧





硕果累累 桂冠加冕




今夏,第十七届全国大学生信息安全竞赛作品赛决赛在西北工业大学太仓智汇港举行。武汉大学获得最具创新创业价值奖1项、一等奖3项、二等奖3项、三等奖2项,王骞、任延珍、何琨3位教师获得“优秀指导教师”称号,武汉大学获得“优秀组织单位奖”。


在大赛闭幕式的颁奖名单上,由武汉大学国家网络安全学院本科生段凯文、容旋坤、肖启阳、胡欣彤组成的“我要上学”队,凭借其创新研究项目《VoxTracer:基于变分可逆神经网络的说话人溯源系统》荣获最具创新创业价值奖,展现了团队深厚的功底和卓越的创新能力。


▲武汉大学国家网络安全学院

全国大学生信息安全竞赛作品赛近两年获奖状况


全国大学生信息安全竞赛由教育部高等学校网络空间安全专业教学指导委员会发起并主办,已连续举办17届,是我国级别最高、覆盖范围最广、影响力最大的大学生信息安全类竞赛。本届赛事自4月启动,共吸引来自全国229所高校3598名大学生提交的1023个作品,根据网评结果,117所高校的359支队伍脱颖而出,进入决赛环节,参赛高校、队伍和人数创历史新高。今年,武汉大学国家网络安全学院由熊翘楚老师担任比赛总教练,精心组织备赛工作,88名学生组建22支队伍历经校赛、国赛初赛等环节,最终8支队伍脱颖而出进入决赛。



近年来,作为国家“一流网络安全学院建设示范项目”高校,武汉大学国家网络安全学院高度重视全国大学生信息安全竞赛,坚持以赛促学、以赛促练、以赛促教,每年由优秀教师担任赛事总教练,组建专家学者指导团队,采取初赛遴选、专家指导、集体备赛的形式培育优秀作品,并通过出台竞赛奖励认定办法、完善竞赛管理体系、成立学科竞赛技术社团等方式,营造浓郁科研竞赛氛围,连续多年获得“优秀组织单位”奖项。




迎难而上 乘风破浪




01


项目核心 响应时代


随着语音转换(变声)技术的日益成熟,不法分子可以轻易利用变声工具伪造他人语音进行欺诈或舆论操控。为应对AI伪造语音可能带来的社会危害,我国出台了相关法律,要求深度合成服务提供者对生成的信息添加不影响用户使用的标识,以便在涉及法律问题时,能够通过该标识追溯制作者。



然而,团队通过对现有的语音转换平台以及提供语音转换功能的社交媒体的调研了解到,哪怕是大型平台在这方面也缺乏成熟可行的溯源方案。基于以上种种,团队设计了本次的参赛作品:VoxTracer——基于变分可逆神经网络的说话人溯源系统,希望能以此为维护信息安全贡献自己的一份力量。



团队以“语音转换的说话人溯源”作为核心目的,响应最新的法律要求,结合信息隐藏和语音验证的主题设计了该系统。系统主要提供两大功能:第一,语音转换功能,在常规语音转换功能的基础上,将源说话人声纹信息的隐藏在变声后的语音中,且不会被人耳察觉;第二,说话人溯源功能:输入上述过程合成出的变声语音,系统就能提取隐藏在其中的声纹,溯源出原始说话人的用户信息,并还原出变声之前的原始音频。最重要的是,系统的各项流程可以适配其他主流平台的语音转换算法,进而为主流平台的语音转换服务提供可便捷移植的说话人溯源功能。



与此同时,这一技术也有着较为广阔的应用前景和较高的创新使用价值,可以服务于许多需要对伪造语音进行监管的场景下,例如司法语音鉴定、金融交易与支付、安全监控与调查等等。团队也将针对系统目前存在的技术或应用上的可拓展空间继续研究,力争将其打磨至更完美。


02


初赛展威 突出重围


信安大赛总体分为初赛和决赛两个阶段。初赛要求团队初步完成作品,撰写作品报告。


对于团队来说,这次参赛最大的困难还是经验的不足。信安大赛对参赛团队的要求可谓是“能文能武”:选手们不但需要运用最为顶尖的技术,做出最能回应时代的方案,还需要通过文风严谨、逻辑清晰,内容充实的报告和讲解,清晰迅速地阐述作品的应用价值和技术创新点。然而,出品一份高质量作品报告的过程远比团队想象的复杂艰难得多。尽管初稿已经大改,负责指导的研究生学长朱洪承还是指出文书存在的许多问题。“说实话,那时候我们内心都有点小崩溃”。时间紧,任务重,ddl已经迫在眉睫,队友们纷纷自发加入修改文书的任务过程中。采访中,段凯文回忆道:“那天凌晨,在共享文档界面上看到队友们闪动的光标时,我真的很感动。”


▲报告文书节选


虽然本身有些稚嫩,但幸好,团队遇见了耐心负责的学长和老师一路陪伴,队内成员相互扶持。朱洪承学长在临近自己硕士毕业答辩之际仍然抽出时间,对初版文书提出修改意见,并向团队分享自己的经验与作品;任延珍教授及时指出团队的“偏题”,为团队指明改进方向。


03


决赛争雄 一鸣惊人


相较于初赛而言,决赛的要求更为复杂,难度也更大,几位队员的心情也更加激动澎湃。


考虑到单个人在制作PPT和写文稿的过程中难以实现全面完善的考量,在整个决赛备赛期间,团队采用“循环接力的方式”,共同完成PPT的制作,团队成员坚持一同审核PPT的逻辑、布局、美化,力求达到最为完美的状态。


▲团队成员一同审核PPT


在比赛前的一周,团队几乎每天都会更新一版PPT和演讲稿。令人感动的是,无论晚上几点发、发多少次,指导老师任延珍都会在第一时间仔细观看方案,并指出还可以改进的地方。每隔两天,任老师还会召开一次线下会议或者视频会议,了解团队最终展示的具体流程,并给出详细的指正意见。“正是得益于任老师的悉心指导,我们最后的展示方案才能达到如此完美的效果。”


▲团队成员合影 从左到右依次为

容旋坤 肖启阳 文贝西(辅导员) 段凯文 胡欣彤


与此同时,各位队员也在不断优化系统,围绕项目创新性、实用性展开有关系统层面的工作,力求做到贴合实际需求,解决社会痛点,“我们所有技术的核心都要落点在系统要能真正解决现实难题,为国家信息安全出一份力。”


▲团队成员合影 从左到右依次为

段凯文 胡欣彤 肖启阳 容旋坤


在谈及决赛中印象最深刻的日子时,段凯文回忆道:“当然是抵达决赛举办地太仓,到真正比赛结束之间的这几天了。”团队第一天在进行比赛顺序的抽签时不是很幸运,抽中了C组最后一天的最后一个顺位。成员们难免感到担心:会不会那时的评委已经有些疲惫,倾向于给一个较为普通的中间分?在之后的两天里,团队一方面继续优化方案,练习展示,力求做到最好;一方面又向其他的队伍了解具体的比赛状况。在了解到其他团队的失误和评委问到的新奇问题时,团队成员就会聚在一起讨论如果是自己遇到这种情况怎么应对。“回想起来,那几天可真是煎熬。”但也正是这段煎熬,使得各位队员做足了各方面的准备,更有信心地走进赛场。




走出迷茫 过尽千帆




回望来时路,在谈及这次比赛中遇到的最大困难时,“迷茫”成为了四位队员共同的答案。“我们小组的成员都不是所谓的“竞赛专家”,没有太多竞赛经验,有三位队员在决定参加本届赛事的时候,甚至还没有过任何竞赛经历。因此,在准备竞赛的大部分时间里,我们队伍都处于一种迷茫的状态,我们不知道如何打磨作品,如何让它赢得评委们的青睐。


不过,随着时间的推移,这种迷茫感逐渐消散。每位同学找到了自己最擅长的部分——有人负责前端搭建,有人专注于模型训练,有人负责文书撰写,还有人负责演示流程。经过一次次的修改和打磨,作品的设计已经是初见雏形。当作品的设计上产生分歧时,四位队员常常面对面坐下来冷静探讨,也正是在一次次这样的讨论之中,四位队员对彼此的个性、能力、工作习惯有了更为深刻的了解,从最初“熟悉的陌生人”到成为彼此可靠的“战友”。“到后来,我们晚上十一二点加班结束后还会一起出去享受一顿夜宵。现在回想起来真的是一段很宝贵的经历。”



各位队员在这次比赛中不仅收获了奖项,也更为深入地了解到网络信息安全的重要性以及自身专业的现实意义。在谈及对未来的展望时,四位队员纷纷表示希望能继续深造,在国家安全方面继续深耕,肩负起自己作为武汉大学国家网络安全学院学子的责任,为国家信息安全和计算机科研创新贡献自己的一份力量。


队长 段凯文

国家网络安全学院 2021级信息安全专业



获得最具创新创业价值奖是出乎意料的,也是苦尽甘来的。出乎意料是因为作为第一次参赛的队伍,我们觉得自己还有很多不够完美的地方。但当我们在颁奖典礼的现场看到团队榜上有名的时候,当我回望我们这一路的付出时,我相信我们已经尽量最大的努力做到能力范围的最好,我也相信我们值得这份奖励。


队员 容旋坤

国家网络安全学院 2021级网络空间安全专业



最具创新创业价值奖极大地鼓舞了我们所有队员的信心。从最初的“进国赛就是胜利”,到“保三冲二”的目标,再到大家戏谑般的期盼“国一都拿了,不会真是最具创新创业价值奖吧”,我们的团队一路走来,每一步都凝聚着无数的心血与努力。当我们最终站在领奖台上,实现了这个目标时,回首过去的点点滴滴,只剩下无比的自豪。


队员 胡欣彤

国家网络安全学院 2021级网络空间安全专业



在整个备赛周期中,我们团队都秉持:我们尽力做好所有我们能做的,这样无论结果如何也不后悔。我们担忧过很多次“能进国赛吗?”“能拿奖吗?”,但又觉得“试一试呗”“万一呢、说不定呢”。这次能拿到最具创新创业价值奖实属超出预期,但我觉得正是我们将所有环节尽自己能力做到极致,才能做到面对结果时的平静和坦然。


队员 肖启阳

国家网络安全学院 2021级网络空间安全专业



在备赛过程中,最让我难以忘怀的并非某个特定的事件或瞬间,而是一种团队成员之间心心相印、默契配合的精神。这种精神,体现在我们对每一个细节的回应和落实上。我们的团队保持着规律的沟通节奏,基本每一周或两周就聚在一起,分享各自进展和接下来的方向等。每个人能够畅心所欲地提出自己的见解,大家对每个小问题都认真分析处理。正是我们团队在竞赛前中期的分工落实,为后期的决赛准备环节打好了基础,将我们的创意和努力以最佳状态呈现给评委和观众。



以创新之思维

回应时代难题

解决社会痛点

在奋斗的道路中

攻坚克难 披荆斩棘

为国家安全贡献一份力量

这就是一代又一代武大学子

永恒不变的追求



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武汉大学

-luojia1893-


感谢武汉大学国家网络安全学院

封面图:舒佩

图片由受访者提供

采访&文案&编辑&责编:张富华

审核:张佳宁


投稿邮箱:[email protected]

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