音频隐秘术:在耳中隐藏秘密的艺术(2之1)

像许多其他酷词一样,“隐秘术”一词起源于希腊。 它源自两个希腊词steganos (意为“被覆盖”)和graphein (意为“书写”),是指启用秘密通信的艺术,该秘密通信使用了巧妙的方法来隐藏信息。

您会注意到,在所有这些事件中,“秘密”消息都是秘密地放置在另一个消息或文档中的,因此对于意外的接收者来说,它仍然是无法察觉的。


请注意,隐秘术与加密/密码术不同。 在隐写术中,我们不会从美学上改变公开传达的信息,这意味着“载体”信息的清晰度仍然保持不变。 这具有一个重要的优点,即“公共”消息不会对其本身引起过多的关注,并且该消息带有“秘密”消息这一事实对于窃听者来说是未知的。 另一方面,使用众所周知的算法掩盖了加密的消息,并激起了黑客和/或研究人员试图破坏加密的好奇心。

(还记得上小学的时候,当您把迷恋的笔记本还给自己的认罪书用无形的墨水写在背面的时候退还了吗?那是隐秘术。现在您知道了!


从理论上讲,您可以在另一个文本,文件,图像,音频或视频中隐藏任何文本,文件,图像,音频或视频; 在本文中,我将仅处理音频域示例。 音频隐秘术是将秘密消息秘密嵌入数字音频中的艺术。

音频隐秘术背后的诀窍是什么?

我们将讨论的所有方法的关键在于,我们将利用人类听觉系统。 由于其解剖结构,人耳可以吸收20 Hz至20 kHz频率范围内的膜振动。 一个人的实际范围可能会因年龄,性别和健康状况等各种因素而异。 例如,中年成年人的上限通常约为12-15 kHz,并且随着年龄的增长会进一步降低。 同样,男性的听力范围比女性的听力范围下降更快。

动物的听力范围不同于人类。 例如,大象的大耳朵可以听到“次声”(声音低于人类20 Hz的范围),例如1或2 Hz的心跳。 同样,狗可以听到“超声波”(比人类极限20000 Hz高的声音),例如狗的哨声。

因此,实现音频隐秘术的一种方法是使用次声和/或超声范围来传输我们的“秘密”消息,并在可听频率范围内播放“公共”音频数据,以欺骗意外的接收者。 在接下来的部分中,我将更详细地说明此方法。


历史上有很多实例使用音频隐写术方法的应用程序吸引了一些主要新闻头条。 我将在此处分享一些示例,以帮助您了解Audio Steganography可能具有的一些应用程序。

  1. 手机上的恶意应用程序可能会发出听不见的声音

2014年,一家总部位于印度古尔冈的印度广告公司SilverPush被发现使用不道德的手段来跨多个设备跟踪用户。 所有使用SilverPush SDK的应用程序都能够通过手机的麦克风收听“音频信标”,以促进更有效的用户习惯跟踪。 这些信标是作为超声波的秘密信号传输的,这些超声波来自公司在电视上运行或在计算机上运行的网络浏览器中投放的广告。 当然,这些秘密触发是设备所有者无法察觉的。

2.隐藏的声音可以触发智能家居设备

今年早些时候,亚马逊宣布已采取措施,确保在观看者家中的Amazon Echo设备在Alexa设备的超级碗广告期间不会被意外激活。 据推测,亚马逊巧妙地利用了声频范围来实现这一目标。

这里要注意的一点是,可以将相同的概念扩展到来自看似无害的源(例如电视)的听不见的音频波,这些声波可以与设备所有者不知道的智能家居设备进行交互。

3.只有年轻人才能听到的铃声

您可能听说过《蚊子》。 它是一种电子设备,在某些国家/地区用于阻止年轻人聚集,主要是在商店和集市附近,并且希望减少反社会行为,例如游荡和故意破坏。 它基于简单的原理,即人类的听力范围会随着年龄的增长而恶化。 因此,蚊子产生的超声波只能被年轻人听到。 为了引起轻微的不适,这些音频波也可能以较高的声压级传输。

利用手机通常能够产生和记录超声波的事实,一些青少年将“蚊子”的声音记录到他们的智能手机中,并开始将其用作呼叫铃声,以摆脱在教室中使用手机的麻烦。 该铃声现在也可以从市场上购买。

可以避免这一点的是,如果您的目标受众或消息的预期接收者还很年轻,则可以使用近距离范围来编码“秘密”消息。

以下是复制“ The Mosquito Ringtone”效果的音频示例。 您可以使用它来查看是否能听到臭名昭著的“青少年嗡嗡声”

23岁以下人群的17.4 kHz:

您是否曾经想过,为什么与在家里看同一部电影相比,恐怖电影在您当地的电影院(配备杜比音效)中感觉更恐怖? 好吧,借助音频隐写术,电影制作人可以使用次声使观众感到不安。

研究表明,次声(极端的低音波)会引起诸如悲伤,不安,恐惧,恐慌,沮丧和身体感觉之类的感觉。 1990年代发表的著名论文《机器中的鬼魂》谈到了英国研究员维克·坦迪(Vic Tandy)的实验室里一只破碎的金属风扇如何使他经历了超自然的存在。 风扇产生的声音经测量为18.98 Hz,低于人的听力范围,非常接近NASA定义的眼睛共振频率(18 Hz)。

如果您想了解更多有关电影院中使用的声学欺骗的信息,建议您观看下面的Ted Talk。

5.静音潜意识技术

有些人相信潜意识音频会对潜意识产生影响。 众所周知,某些频率会激活人脑的特定区域。 潜意识方法的拥护者主张听有用的音频,例如超声波自助录音。 基本思想是,即使音频回放对人耳完全“无声”,但人类潜意识仍然可以收听这些音频并利用音频内容的积极影响。 通常,这些下意识混合了其他可听见的声音,以使听众不会对下意识的“沉默”感到无聊。 另外,目前,没有明确的证据证明潜意识技术的有效性。


那么,如何进行快速听觉范围测试?

“实验表明,一个健康的年轻人会听到大约20到20,000赫兹的所有声音频率。”

– Cutnell,John D.和Kenneth W. Johnson。 物理学 。 第四版。 纽约:Wiley,1998年:466。

如前所述,一个人的听力范围会因年龄,性别和健康状况等各种因素而恶化。 您可以使用以下音频文件来测试您当前的听力范围。

注意:我确保这些音频文件的“响度”要远低于可能对人耳造成远程损害的极限,并且每个频率都在人的可听范围内。 但是我仍然建议不要长时间使用耳机收听这些音频。

下限测试:

上限测试:

(也许在下面留下您的年龄,性别和听力范围的评论?)


到目前为止,您应该已经对音频隐写术的概念有了很好的了解。 在这个由两部分组成的下一部分中,我将描述一些实现音频隐写术魔术的方法,以及带有随附代码/工具的动手示例。

感谢您阅读本文。 随时在下面的评论部分中留下您的评论/问题/反馈。 我会在下一个再见!


编辑:第2部分已上线! 使用下面给出的链接访问它。

音频隐秘术:在耳中隐藏秘密的艺术(第2部分,共2部分)

在本文中,我们将介绍用于执行音频隐写术的方法和工具以及代码演练。

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