王艷敏

信息是社交媒體時代最寶貴的財富之一，貫穿于我們生活的方方面面。作為20世紀90年代興起的信息安全新技術，信息隱藏等研究集多學科理論、技術于一身，成為先進網(wǎng)絡空間安全領域的前沿研究熱點之一。

復旦大學計算機學院教授、博士生導師錢振興，多年來致力于多媒體安全、信息隱藏、數(shù)字水印、多媒體取證、人工智能安全等技術的研究，提出了信息隱藏的新思路，將隱寫與圖像構造結合起來，為信息隱蔽傳輸提供了新技術和新手段。他和團隊研發(fā)的多媒體信息隱藏方法，實現(xiàn)了云存儲圖像與視頻的大容量安全信息隱藏及有效認證。他們積極與國家相關部門、地方傳媒出版機構展開產(chǎn)學研合作，在交叉學科應用方面開展了大量創(chuàng)新研究，致力于解決困擾行業(yè)發(fā)展的版權保護和數(shù)字確權等問題，從而“將論文寫在祖國的大地上”。

“求道總須問己，得來便宜終荒”，作為一名思維縝密的理科學者，錢振興卻喜歡把自己的科研情懷訴諸詩歌，詩中飽含了他對于科研和人生發(fā)展道路的價值觀念。錢振興說，他希望把自己的科研與國家和社會的發(fā)展結合起來，讓科研成果創(chuàng)造最大的社會價值。

突破邊界 產(chǎn)學研優(yōu)勢互補推進版權保護

信息隱藏技術利用人類感覺器官對數(shù)字信號的感覺冗余，將一個信息隱藏在另一個信息中，一直被應用于網(wǎng)絡空間安全領域。通過先進的信息隱藏技術，哪怕直接使用社交網(wǎng)絡傳遞信息，也讓人難以發(fā)現(xiàn)。

數(shù)字隱寫、隱寫分析、數(shù)字水印、可逆隱藏、數(shù)字取證、隱私保護、網(wǎng)絡攻防……自20世紀90年代開始，基于信息隱藏的網(wǎng)絡多媒體信息安全技術逐漸受到國內(nèi)研究者關注。進入社交媒體時代，多媒體信息安全問題也越來越受到國家和社會的重視，不斷發(fā)展的信息隱藏技術也在網(wǎng)絡空間安全中扮演著重要角色。在錢振興看來，加快信息隱藏等技術的發(fā)展，既可以實現(xiàn)增強保密通信的安全性，也可以服務于國家網(wǎng)絡空間安全，利用對應技術手段檢測多媒體信息，有效防范秘密信息的泄露。

錢振興生長于江蘇省南通市的農(nóng)村，從小刻苦學習，成績優(yōu)異，高考時如愿考入中國科學技術大學。高中數(shù)學成績很好，但他讀的專業(yè)卻是電子科學技術，為此他曾一度引以為憾，但很快，偏信號與信息處理方向的學科知識極大地激發(fā)了他的研究興趣。2003年本科畢業(yè)后，錢振興獲得了保送讀研的機會，他放棄了原來打算出國的想法，在中國科學技術大學讀完了碩士和博士。

在中國科學技術大學，錢振興感受到了這所頂尖名校濃厚的學術氛圍。從研究生開始，他就跟著導師和師兄師姐一起，參與計算機視覺實驗室的研究，涉入保密傳輸?shù)阮I域。博士畢業(yè)后，錢振興曾短暫地加入國內(nèi)某大型通信企業(yè)，并被派往北非工作了一段時間。盡管在企業(yè)的工作時間僅有一年，錢振興卻很快察覺，他最感興趣、最擅長的工作應該是在大學里繼續(xù)從事科學研究。于是，他果斷辭職，回到了高校。此后10年，錢振興一直跟隨上海大學的資深教授王朔中老師從事信息隱藏研究工作，取得了一批研究成果。2014年，錢振興入選上海市啟明星人才計劃。

2020年11月30日，中共中央政治局就加強我國知識產(chǎn)權保護工作舉行第二十五次集體學習。習近平總書記在主持學習時強調(diào)，知識產(chǎn)權保護工作關系國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化，關系高質(zhì)量發(fā)展，關系人民生活幸福，關系國家對外開放大局，關系國家安全。全面建設社會主義現(xiàn)代化國家，必須從國家戰(zhàn)略高度和新發(fā)展階段要求出發(fā)，全面加強知識產(chǎn)權保護工作。錢振興所從事的數(shù)字多媒體版權保護正是知識產(chǎn)權保護的重要組成部分。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及與發(fā)展，他所從事的工作也日益凸顯出其重要性。

“在數(shù)字化版權保護方面，比如一張圖片或一個短視頻，如何證明是你創(chuàng)作的呢？通過信息隱藏的技術手段，我們就可以把創(chuàng)作者的身份放到圖片或者短視頻中，打上不可見的‘數(shù)字水印，當遇到版權盜用時，就可以將‘數(shù)字水印提取出來，對產(chǎn)品進行確權?！痹阱X振興看來，基于信息隱藏的數(shù)字取證等相關技術已被廣泛應用于民間的多媒體安全，在版權保護等領域發(fā)揮著重要作用。錢振興說，不僅如此，數(shù)字取證的手段則可用于鑒定多媒體信息真?zhèn)?，?jīng)過數(shù)字取證技術，可以有效檢測出通過“換臉”、音頻合成等手段制作的多媒體信息。

在上海大學工作了10年左右，錢振興加入了復旦大學，并與張新鵬教授一起成立了復旦大學計算機學院多媒體安全實驗室。經(jīng)過3年多的發(fā)展，實驗室已獲批或承擔多個國家自然科學基金重點、國家重點研發(fā)計劃課題等項目，團隊有10名博士、30多名碩士研究生一起參與課題研究。

“最近幾年來，我們把研究重點逐漸轉(zhuǎn)向社會應用，為國家和社會創(chuàng)造更大價值?！卞X振興說，如今實驗室正在與國家文旅部直屬單位、鳳凰傳媒集團等機構展開產(chǎn)學研合作，在交叉學科方面開展創(chuàng)新研究，利用數(shù)字水印等手段，做好文創(chuàng)IP、新聞產(chǎn)品的版權保護和防偽工作。

2020年5月，中國文化傳媒新文創(chuàng)（IP）平臺依托復旦大學多媒體安全實驗室和國內(nèi)多媒體信息安全領域的頂級專家團隊正式上線中傳暗水印技術，這項技術以國際領先的加性隱碼技術為基礎，打造出了安全可控、具有自主知識產(chǎn)權的暗水印，用于多媒體內(nèi)容版權確權、監(jiān)控溯源、維權取證。

2020年11月10日，中國文化傳媒集團的新文創(chuàng)（IP）平臺與復旦大學計算機科學技術學院簽訂了《產(chǎn)學研合作協(xié)議》，共同推動文化和旅游傳媒權益保護、文化和旅游文旅傳媒內(nèi)容理解與評價、文化和旅游文旅數(shù)據(jù)分析與精準服務、文化和旅游文旅信息傳播與引導等多項技術在文化和旅游文旅行業(yè)的應用與發(fā)展。

通過全方位資源共享與優(yōu)勢互補，復旦大學與中國文化傳媒新文創(chuàng)（IP）平臺共同建設“文化傳媒智能計算實驗室”項目，開展文化和旅游文旅傳媒權益保護等多方面的產(chǎn)學研合作，共同致力于國內(nèi)亟待解決的版權保護和數(shù)字確權等問題研究。雙方前期合作開展的工作，還獲得了中國發(fā)明協(xié)會的發(fā)明創(chuàng)業(yè)成果獎二等獎。

近年來，針對《現(xiàn)代快報》、《新華日報》以及視覺江蘇等媒體單位和平臺面臨的侵權風險，錢振興和團隊利用數(shù)字水印技術，與《現(xiàn)代快報》等媒體機構聯(lián)合開發(fā)了一套基于信息隱藏技術的溯源系統(tǒng)，實現(xiàn)了對新聞報道和多媒體產(chǎn)品進行防偽、溯源，打擊侵權盜版行為，防止資產(chǎn)流失。正是基于與《現(xiàn)代快報》等文化傳媒單位合作開發(fā)的這一套系統(tǒng)，錢振興和團隊獲得了中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新成果獎。

“誰拿出去用，就有誰的身份信息在里面。如果有人把它非法盜用了，都可以追究他的責任?！卞X振興說。

持續(xù)創(chuàng)新 開創(chuàng)隱寫和可逆信息隱藏新技術

“一是要抗攻擊，數(shù)字隱藏的內(nèi)容是否會被破壞？二是隱藏內(nèi)容的不可見性有多強，雖然人眼看不出來，人工智能是否可以檢測出來？三是在不同的應用場景中，如何能夠?qū)㈦[藏信息快速提取出來？”在錢振興看來，多媒體內(nèi)容安全領域，目前仍有著以上諸多研究挑戰(zhàn)。例如，經(jīng)過20多年的發(fā)展，信息隱藏中廣泛應用的“隱寫”技術從經(jīng)典隱寫開始，發(fā)展到隱寫編碼，再到安全隱寫，成果豐碩。然而，隨著隱寫對抗技術的發(fā)展，隱寫在安全性上遇到了很大的挑戰(zhàn)。

隱寫技術將信息隱藏在數(shù)字載體中發(fā)送給接收者，可用于機密信息的隱蔽傳輸，國內(nèi)外學者已發(fā)展了一系列通過修改圖像來承載秘密信息的隱寫方法，但由于改變了圖像內(nèi)容的固有特征，容易給隱寫分析者留下線索。錢振興帶領的基于秘密信息驅(qū)動生成數(shù)字圖像課題項目組則提出了構造式隱寫的新思路，將隱寫與圖像構造結合起來，這種方式不再通過“修改—嵌入”模式來實現(xiàn)隱寫，而是以秘密信息為驅(qū)動，構造生成各種類型的多媒體圖片，直接內(nèi)藏隱藏信息。

“這種方法不是通過修改載體來承載這些秘密信息，而是通過直接構造一個載體、塑造一個場景?！卞X振興認為，這一創(chuàng)新有著重要意義。一方面，由于構造式圖像的過程中具備隨機性，充分利用這種隨機性可將秘密信息蘊含在生成的圖像中，具備天然的安全性，可對抗隱寫分析技術，其中許多科學問題值得研究，為隱寫技術的發(fā)展開辟了新的途徑；另一方面，構造式隱寫又是數(shù)據(jù)表示的一種新形式，將無意義數(shù)據(jù)表示為有視覺效果的圖像內(nèi)容，為數(shù)據(jù)表示提供了新的思路。相關研究成果可用于隱蔽通信，即如何安全地有效地將信息隱藏在載體中進行傳輸，可為信息安全部門所使用，保障國家安全。另外，相關的信息隱藏技術還可以在安全云存儲、隱私保護、版權管理與保護等領域提供技術支持。在項目執(zhí)行的3年多時間里，錢振興和團隊成員開展了包括基于構造紋理圖像的新型隱寫、基于構造圖形圖像的新型隱寫、新型隱寫機制、其他新型隱寫研究。

如在基于構造紋理圖像的隱寫研究中，紋理圖像作為一種設計與表現(xiàn)形式，在實際生活中有廣泛應用，日本人Otori與Kuriyama曾經(jīng)提出在紋理中隱藏秘密信息的方法，然而這些方法在安全性上存在很大的漏洞，容易被第三方檢測出隱寫的存在，同時數(shù)據(jù)隱藏又常導致可被肉眼感知的失真。課題組則提出了通過構造紋理圖像來隱藏秘密信息，提出了利用紋理合成的隨機性來表示秘密信息，提升了隱寫的安全性，不僅具備良好的視覺效果，還能保證信息隱藏的安全性。針對最常用的圖像壓縮，課題組還提出可抵抗JPEG壓縮的構造紋理式隱寫方法，對質(zhì)量因子為50以上的JPEG壓縮，提取正確率為100%。

在基于構造圖形圖像的隱寫研究進展上，課題組提出在構造圖形圖像的過程中實現(xiàn)秘密信息的隱藏，從濕拓畫（Marbling）、纏繞畫（Tangle）、動畫表情3種類型生成圖像上展開研究。針對動畫表情在社交網(wǎng)絡上被廣泛使用的特點，錢振興和團隊提出在合成動畫表情的過程中，利用幀內(nèi)和幀間的變化特點，根據(jù)調(diào)色板數(shù)據(jù)映射秘密信息，使動畫表情既有良好的視覺效果，同時又能抵抗隱寫分析。

涉及信息隱藏的理論和方案設計，并非一帆風順。作為國內(nèi)外最早進行“密文域”可逆數(shù)據(jù)隱藏理論研究的實驗室，找到理論的支撐極為困難，錢振興和團隊希望從信息論的角度來探索一套分布式的編碼方法。如今，經(jīng)過4年多的研究，他們在密文域可逆數(shù)據(jù)隱藏的新框架、高效的密文域可逆數(shù)據(jù)隱藏方法、特定場景中的密文域可逆數(shù)據(jù)隱藏3個方面已經(jīng)取得了一系列創(chuàng)新研究成果。

錢振興和課題組分析了基于編碼理論的密文域可逆隱藏，并通過LDPC編碼實現(xiàn)了高容量的密文域可逆隱藏方法，提出了JPEG密文域可逆數(shù)據(jù)隱藏的新框架；傳統(tǒng)方法中云端在密文中嵌入附加信息后，需要解密后才能恢復原始圖像內(nèi)容，他們則提出了云端實現(xiàn)嵌入與恢復的新框架，用戶只需要加密文件、解密文件，不需要額外的操作，該框架使得密文域可逆隱藏更具實用性。不僅如此，課題組還提出了高容量的密文域可逆隱藏方法，通過結合明文域預測域來實現(xiàn)密文域隱藏，兩個方面共同提高密文域隱藏的容量。面對醫(yī)學圖像這一特定的使用場景，錢振興和團隊還專門設計了專用的基于循環(huán)移位、多重嵌入的密文圖像可逆信息隱藏方法，在無損恢復原始圖像的前提下，提升了數(shù)據(jù)嵌入率，實現(xiàn)了醫(yī)學圖像中的大容量信息隱藏及有效認證保護。

體現(xiàn)價值 讓科研成果真正地被應用起來

錢振興和團隊一系列的研究項目，不僅給國家相關部門和社會機構開發(fā)了新的保密傳輸工具，也在各領域開始被關注和應用，推動了復旦大學多媒體內(nèi)容安全研究方向的發(fā)展。如今，在延續(xù)此前研究的基礎上，錢振興帶領團隊就社交媒體中的虛假信息取證這一領域更前沿的問題展開研究，希望通過研究發(fā)展出基于高階時效社交網(wǎng)絡的虛假信息傳播模型以及基于多維度挖掘的真?zhèn)挝谋救∽C方法。同時，他和團隊希望能夠構建針對虛假圖像內(nèi)容的通用篡改取證方法，對社交媒體上的大量造假信息進行有效分析，并提出對抗深度視音頻偽造的聯(lián)合式魯棒取證，挖掘用戶行為和數(shù)據(jù)傳播等多模態(tài)特征，建立跨模態(tài)特征規(guī)整化和語義對抗融合機制，實現(xiàn)單分類媒體內(nèi)容的真?zhèn)巫R別。如今，這一研究已經(jīng)得到了國家相關部門和復旦大學的高度重視，錢振興和團隊密切聯(lián)系國內(nèi)相關研究機構共同展開攻關。

從事科研工作之外，作為復旦大學教授、博士生導師，錢振興也把自己的精力更多地放在了教學和人才培養(yǎng)的工作上，并在數(shù)據(jù)安全與隱私保護、信息論與編碼、數(shù)字圖像處理、信息網(wǎng)絡與安全等課程中，給予學生悉心指導。至今，他已指導畢業(yè)了幾十名碩士和博士研究生。

在對學生的指導上，錢振興也有著自己的一套方法。他認為教授指導研究生，并非讓學生發(fā)發(fā)論文、做做項目，等到畢業(yè)就完事了，而是要關心學生的多個方面。在學生個人發(fā)展道路上，他認為需要啟發(fā)學生自己多思考，甚至幫助學生找到自己的發(fā)展方向?！笆侨テ髽I(yè)發(fā)展？還是去機關事業(yè)單位發(fā)展？又或者是愿意走學術研究的道路？我們要根據(jù)個人目標和定位，給他們相應的指導?！卞X振興認為，讓學生找準自己人生的發(fā)展道路，是作為大學教授的首要職責。

其次，指導研究生還要真正關心他們的思想動態(tài)，與學生交流談心。在錢振興看來，盡管研究生的年齡普遍已經(jīng)20多歲甚至有的已經(jīng)30歲以上了，但由于長年在校讀書，對社會的各方面情況并不夠了解，與人打交道也比較少，如果不能及時關注學生的思想動態(tài)，就容易出現(xiàn)嚴重后果。針對學生的科研能力培養(yǎng)，他認為必須注重讓學生多做一些新的東西。“必須要培養(yǎng)學生擁有創(chuàng)新的思想，這對于他們未來的科研道路發(fā)展是大有裨益的?！彼f。

錢振興繼承了自己在中國科學技術大學時導師傳承給自己嚴謹、勤奮的科研精神，從周一到周日，他幾乎都在從事教學和科研，夜晚經(jīng)常在實驗室研究到深夜。經(jīng)過十余年的不懈努力，他取得了豐碩的學術成果，發(fā)表論文100余篇，代表性論文發(fā)表于IEEE TDSC、TCSVT、TMM、TIFS、SPL、TCC、TIP等國際刊物上，申請專利十余項，在多媒體信息安全等領域逐漸建立了自己的核心優(yōu)勢。

“下一階段，更重要的是把自己的科研與國家和社會的發(fā)展結合起來，側重于產(chǎn)學研的合作，把自己研究的東西真正地在社會上應用起來。”錢振興說，他相信每一位科研工作者都有讓自己的科研成果創(chuàng)造更大社會價值的夢想，為祖國多做點貢獻，培養(yǎng)多一些人才。他認為，“把論文寫在祖國大地上”不能只是說說而已。如今，隨著實驗室參與的產(chǎn)學研項目越來越多，實驗室的科研成果已經(jīng)在不斷擴展應用領域。

“決定告別故鄉(xiāng)，小河不在腳下流淌；江南令人厭倦，塞北又不知在何方?！薄白哌^六月的南方，只剩一點憂傷。那反復吟唱的，總是優(yōu)美滄滄。如同是幾片落葉，極其偶然地相撞。別急忙，這時光。天上鮮有烏云，倘若少了太陽，還會有月色和星光……”盡管是個理工科研工作者，但錢振興卻還“藏”著一個文學夢。他喜歡寫詩，喜歡讀史，喜歡研究思想和文化類書籍，每天至少要留半小時以上時間看書。在學校網(wǎng)站個人主頁上“興趣愛好”一欄中，錢振興留下了自己從2008年至今創(chuàng)作的幾首詩歌。

在名為《求道》的一首詩中，他這樣寫道：求道總須問己，得來便宜終荒；行於成時方知，性體窮處光明?；蛟S，在自己的人生選擇和科研“求道”路上，錢振興正是遵循著這樣一種敢于“問己”的精神。他也深刻踐行著這樣一種價值觀——只有自己付出艱辛努力得來的成果，才會散發(fā)最誘人的芳香。

專家簡介

錢振興，中國科學技術大學學士、博士，現(xiàn)任復旦大學計算機學院教授、博士生導師。主要從事多媒體安全、信息隱藏、數(shù)字取證等領域研究，主持過國家重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學基金（重點、面上、聯(lián)合、青年等）、上海自然科學基金等10多個課題項目，發(fā)表論文120篇，其中SCI論文60多篇、IEEE重要期刊論文20多篇。相關研究成果在國務院文旅部、國家有關部門、鳳凰傳媒、新華傳媒、上海文廣等單位獲得應用。2014年入選上海市啟明星人才計劃，曾獲得中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新成果獎、中國發(fā)明創(chuàng)業(yè)成果獎二等獎（均為第一完成人）。擔任中國圖像圖形學會數(shù)字媒體取證與安全、中國電子學會多媒體信息安全專委會委員，擔任多個國際期刊的審稿人與客座編輯。