随着网络技术和多媒体技术的发展,各式各样的多媒体产品给人类的生活带来了翻天覆地的变换。然而,人们在享受这些多媒体产品和服务提供的各种便利时,也不得不面对随之而来的风险和挑战。数字语音信号作为一种特殊的多媒体数据,其中往往会包含一些敏感信息(军事指令、卡号密码和说话人的身份信息等)。毫无疑问,对于这一类含有重要信息的敏感语音,拥有者并不希望这些语音的内容在存储和传输过程中泄露给不被信任的第三方所知。此外,一旦这些包含敏感信息的数字语音信号遭受恶意的编辑和篡改,将可能造成个人财产、名誉等不可估量的损失,甚至有可能危害到国家安全。因此,传输和存储过程中的数字语音内容的隐私性保护和真实性认证的问题也就成为了现今数字语音内容认证的一个重要研究方向。本论文将致力于研究数字语音信号内容的完整性认证技术,在此基础上进一步研究了密文域数字语音内容的完整性认证技术。本文主要的研究贡献包括:1.为了能够更精确地定位数字语音信号被篡改区域且判断数字语音信号遭受的攻击类型,本文提出了一种基于十字交叉法的语音内容取证双脆弱水印算法。该算法基于密码学中传统Hash函数的敏感性,与原始语音转换矩阵的各行各列元素分别生成行、列两组脆弱水印。在检测及认证过程中,若待检测数字语音信号中某个采样点被改变,将可能导致该采样点参与生成的行水印和列水印发生变化。因此可以通过对比行、列元素重构和提取水印不相等的交叉点,来判定语音被篡改的采样点位置。实验结果显示,本章所设计方案不仅能够精确定位语音信号中被篡改的采样点,同时还能判断语音所遭受恶意攻击的类型。2.本文基于G.723.1编码和修改最低有效位数权重的脆弱水印算法,提出了一种可恢复语音内容认证算法。该算法首先利用G.723.1编码技术,生成用于恢复被篡改区域的压缩信号,并结合帧号及检验码得到最终嵌入到原始语音信号中的水印信息。此外,为了保证水印的不可听性,本章节提出了修改最低有效位数权重的脆弱水印方案。理论分析和仿真结果表明,本章所提出的算法具有良好的不可听性和脆弱性,同时,不仅能够实现对被篡改内容的完整性认证和篡改定位,还能够实现对语音被篡改内容的近似恢复,提高了被破坏语音的使用价值。3.将加密技术和数字水印技术相结合,本文提出了一种具有篡改恢复能力的密文语音内容认证算法。该算法利用超混沌系统生成多维伪随机序列隐藏明文语音信号的特征,实现对数字语音内容的机密性保护。此外,为了实现语音被篡改内容的恢复,本章算法使用压缩矩阵生成与语音内容密切相关的压缩信息,当攻击发生时可利用分散嵌入的压缩信息恢复被篡改的语音内容。仿真结果表明,该算法在提高系统安全性的同时,实现了对密文语音内容的篡改定位以及篡改恢复。4.本文提出了一种密文域自嵌入可恢复语音内容认证算法。该算法结合混沌加密和流密码加密对数字语音信号进行位置置乱和幅值加密,实现了对数字语音信号的隐私性和机密性保护。该算法在不需要额外嵌入恢复信息的情况下,通过分析相邻采样点间的相关性能够实现对语音被篡改采样点的近似恢复,提高了被篡改语音的使用价值和利用率。实验结果表明,该算法不仅具有保护数字语音内容隐私性的能力,还能对语音内容的完整性进行认证和被篡改语音内容的近似恢复。