在信息安全領(lǐng)域，隱蔽通信期望實(shí)現(xiàn)通信雙方隱密信息的安全傳輸。在隱蔽通信中，隱寫(xiě)術(shù)（Steganography）指信息隱藏的科學(xué)與技術(shù)，以防止非預(yù)期接收者知曉信息傳遞事件或信息內(nèi)容。隱寫(xiě)術(shù)是保證隱蔽通信的核心技術(shù)，也是信息安全領(lǐng)域多年來(lái)最具挑戰(zhàn)性的研究方向之一。

近年來(lái)，DNA因其大隱藏容量、高穩(wěn)定性和天然易編碼等優(yōu)點(diǎn)，成為了新一代分子級(jí)隱蔽通信的熱門(mén)載體。然而，目前的DNA隱寫(xiě)術(shù)缺乏對(duì)天然DNA鏈中統(tǒng)計(jì)特性的建模，合成的DNA隱寫(xiě)載體存在嚴(yán)重的統(tǒng)計(jì)失真。同時(shí)，DNA隱寫(xiě)領(lǐng)域尚缺乏統(tǒng)一的不可感知性評(píng)價(jià)體系，且隨著深度學(xué)習(xí)與DNA隱寫(xiě)分析術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有DNA隱寫(xiě)術(shù)的安全性正受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

針對(duì)目前DNA隱寫(xiě)術(shù)的統(tǒng)計(jì)失真問(wèn)題，我校電氣與電子工程學(xué)院張鑒教授課題組與北京郵電大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)等團(tuán)隊(duì)深度合作，提出了一種基于序列建模及條件概率自適應(yīng)編碼的序列生成式DNA隱寫(xiě)術(shù)，利用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)元模型建模并學(xué)習(xí)原始天然DNA載體中的統(tǒng)計(jì)分布特征。獲得高保真序列模型后，通過(guò)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)分組算法生成與天然DNA載體高度相似的隱寫(xiě)載體。重復(fù)的抗隱寫(xiě)分析實(shí)驗(yàn)表明所生成的DNA隱寫(xiě)載體顯著提升了抗隱寫(xiě)分析能力，可有效抵抗來(lái)自最先進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱寫(xiě)分析術(shù)的偵測(cè)。同時(shí)，課題組還針對(duì)統(tǒng)計(jì)-不可感知性提出了兩種全新的評(píng)價(jià)方法，建立了DNA隱寫(xiě)中不可感知性的統(tǒng)一評(píng)價(jià)體系。

上述研究工作得到了北京郵電大學(xué)楊忠良副研究員的指導(dǎo)與幫助，于近日在線(xiàn)發(fā)表于IEEETransactionsonInformationForensicsandSecurity（TIFS），論文涉及的算法代碼已公開(kāi)共享。第一作者黃陳煒為張鑒教授所指導(dǎo)的碩士生，張鑒為我校通訊作者，共同通訊作者為北京郵電大學(xué)楊忠良副研究員和合肥工業(yè)大學(xué)鄭磊教授。論文工作的參與者還包括清華大學(xué)、浙江工商大學(xué)等高校的研究人員。上述工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題的資助。

TIFS是信息安全領(lǐng)域頂刊，為中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）A類(lèi)期刊、中國(guó)密碼學(xué)會(huì)（CACR）A類(lèi)期刊、中科院一區(qū)TOP期刊，2021年影響因子為7.231，在網(wǎng)絡(luò)與信息安全領(lǐng)域具有較高的權(quán)威性和舉足輕重的影響力。該工作是電電學(xué)院在信息安全研究領(lǐng)域取得的重要突破，也是我校研究人員首次在TIFS期刊發(fā)表的研究成果。