ในยุคของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของปัญญาประดิษฐ์ เทคโนโลยีการสังเคราะห์เสียงและการแปลงกำลังมีความสมบูรณ์มากขึ้น แต่ยังนำมาซึ่งความเสี่ยงด้านความปลอดภัย เช่น การปลอมแปลงคำพูด เพื่อตอบสนองความท้าทายนี้และรับประกันความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยของข้อมูลของผู้ใช้ ห้องปฏิบัติการรักษาความปลอดภัยระบบอัจฉริยะของมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงและมหาวิทยาลัยชิงหัวจึงร่วมมือกันพัฒนากรอบการตรวจจับการปลอมแปลงด้วยเสียงที่ปฏิวัติวงการ - SafeEar บรรณาธิการของ Downcodes จะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับนวัตกรรมของ SafeEar และความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านการรักษาความปลอดภัยด้วยเสียง
ปัจจุบัน ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของปัญญาประดิษฐ์ เทคโนโลยีการสังเคราะห์เสียงพูดและการแปลงกำลังก้าวหน้าไปทุกวัน ทำให้เราได้รับประสบการณ์เสียงที่สมจริงและเป็นธรรมชาติอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเหล่านี้ยังนำมาซึ่งความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เทคโนโลยีการโคลนเสียงอาจถูกนำไปใช้โดยอาชญากร ซึ่งคุกคามความเป็นส่วนตัวและความมั่นคงทางสังคม
เพื่อตอบสนองต่อความท้าทายนี้ ห้องปฏิบัติการรักษาความปลอดภัยระบบอัจฉริยะของมหาวิทยาลัยเจ้อเจียง และมหาวิทยาลัยชิงหวา ร่วมกันเปิดตัวกรอบการตรวจจับการปลอมแปลงด้วยเสียงที่ปฏิวัติวงการ - SafeEar เฟรมเวิร์กนี้ไม่เพียงแต่สามารถตรวจจับเสียงปลอมแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังปกป้องความเป็นส่วนตัวของเสียงของผู้ใช้ในระหว่างกระบวนการตรวจจับ ทำให้ได้รับการรับประกันความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวเป็นสองเท่า
เทคโนโลยีหลักของ SafeEar อยู่ในรูปแบบแยกส่วนโดยใช้ตัวแปลงสัญญาณเสียงแบบนิวรัล การออกแบบที่เป็นนวัตกรรมนี้สามารถแยกคุณลักษณะทางเสียงของเสียงพูดออกจากข้อมูลความหมาย และอาศัยเฉพาะคุณลักษณะทางเสียงในการตรวจจับการปลอมแปลง ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงความแม่นยำในการตรวจจับได้อย่างมาก แต่ที่สำคัญกว่านั้น เนื้อหาเสียงจะไม่รั่วไหลในระหว่างกระบวนการตรวจจับ ซึ่งช่วยปกป้องความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
โครงสร้างของเฟรมเวิร์กประกอบด้วยหลายโมดูล เช่น โมเดลการแยกส่วนส่วนหน้า เลเยอร์คอขวด เลเยอร์ความสับสน เครื่องตรวจจับการปลอมแปลง และการปรับปรุงสภาพแวดล้อมจริง ด้วยการทำงานร่วมกันของโมดูลเหล่านี้ SafeEar แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการตรวจจับที่ยอดเยี่ยมเมื่อเผชิญกับเทคโนโลยีการปลอมแปลงต่างๆ โดยมีอัตราการเตือนที่ผิดพลาดต่ำเพียง 2.02% เกือบจะถึงระดับของเทคโนโลยีล้ำสมัยในปัจจุบัน สิ่งที่น่ายินดียิ่งกว่านั้นคือการทดลองพิสูจน์ให้เห็นว่าผู้โจมตีไม่สามารถกู้คืนเนื้อหาคำพูดต้นฉบับจากข้อมูลเสียงได้ ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของ SafeEar ในการปกป้องความเป็นส่วนตัวอย่างเต็มที่
โมดูลส่วนหน้าของ SafeEar ใช้โมเดลการแยกส่วนที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ซึ่งสามารถแยกแยะข้อมูลเสียงและความหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพในกระบวนการแยกและสร้างคุณสมบัติเสียงพูดขึ้นมาใหม่ ต่อจากนั้น ชั้นคอขวดและชั้นความสับสนจะช่วยปกป้องข้อมูลคำพูดผ่านการลดขนาดและความสับสนแบบสุ่ม ซึ่งสามารถป้องกันข้อมูลจริงจากการถูกดึงออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้จะต้องเผชิญกับโมเดลการรู้จำเสียงที่ทันสมัยที่สุดก็ตาม
ในแง่ของการตรวจจับของปลอม SafeEar ใช้ตัวแยกประเภท Transformer ตามอินพุตเสียงเพื่อปรับปรุงความแม่นยำและประสิทธิภาพในการตรวจจับ นอกจากนี้ SafeEar ยังปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมของโมเดลด้วยการจำลองสภาพเสียงในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันผ่านตัวแปลงสัญญาณเสียงหลายตัว
หลังจากการทดสอบทดลองอย่างเข้มงวดหลายครั้ง SafeEar ไม่เพียงแต่เหนือกว่าวิธีการตรวจจับแบบดั้งเดิมหลายวิธี แต่ยังสร้างมาตรฐานใหม่ในด้านการตรวจจับการปลอมแปลงเสียงอีกด้วย ที่สำคัญกว่านั้น SafeEar สามารถปกป้องความเป็นส่วนตัวของเสียงของผู้ใช้แบบเรียลไทม์ในแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริง โดยให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาบริการเสียงอัจฉริยะที่ปลอดภัย
ด้วยเทคโนโลยีนี้ มหาวิทยาลัยเจ้อเจียงและมหาวิทยาลัยซิงหัวไม่เพียงแต่บุกเบิกการตรวจจับการปลอมแปลงคำพูดในสาขาใหม่เท่านั้น แต่ยังสร้างชุดข้อมูลเสียงที่สมบูรณ์ซึ่งประกอบด้วยภาษาและตัวแปลงเสียงหลายภาษา นี่เป็นการวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการวิจัยและการใช้งานในอนาคต ทำให้ผู้ใช้สามารถเพลิดเพลินกับการปกป้องความเป็นส่วนตัวที่ดีขึ้นในขณะที่เพลิดเพลินกับบริการเสียงที่สะดวกสบาย
การถือกำเนิดของ SafeEar ทำให้เรามีเครื่องมืออันทรงพลังในการจัดการกับความท้าทายด้านความเป็นส่วนตัวในยุค AI อย่างไม่ต้องสงสัย ช่วยให้เราสามารถปกป้องความปลอดภัยความเป็นส่วนตัวของเราได้ดีขึ้นในขณะที่เพลิดเพลินกับความสะดวกสบายทางเทคโนโลยี
ที่อยู่กระดาษ: https://safeearweb.github.io/Project/files/SafeEar_CCS2024.pdf
การวิจัยและพัฒนาที่ประสบความสำเร็จของ SafeEar มอบทิศทางและแนวคิดใหม่สำหรับการใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์อย่างปลอดภัย และยังวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการสร้างระบบนิเวศเสียงอัจฉริยะที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้มากขึ้นในอนาคต ฉันเชื่อว่าด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง SafeEar จะมีบทบาทสำคัญในสาขาอื่นๆ มากขึ้น