Authentification des images et vidéos numériques

Authentication of Digital Images and Videos

• Auteur / Autrice : Gaël Mahfoudi
• Direction : Frédéric Morain-Nicolier, Florent Retraint
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optimisation et Sureté des Systèmes
• Date : Soutenance le 14/12/2021
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : SURYS
• Partenaire(s) de recherche : : ANRT (Association nationale de la recherche et de la technologie) - CIFRE (Convention industrielle de formation par la recherche)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Informatique et Société Numérique / LIST3N
• Jury : Président / Présidente : Christine Fernandez-Maloigne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Morain-Nicolier, Florent Retraint, Christine Fernandez-Maloigne, Patrick Bas, Christophe Charrier, Bachar El Hassan, Marc Pic
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Patrick Bas, Christophe Charrier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Statistique mathématique

Tests d'hypothèses (statistique)

Traitement d'images

Criminalistique

Mots clés libres

Criminalistique

Traitement d'images

Tests d'hypothèses (statistique)

Statistique mathématique

Détection de falsifications d'images

Forensic sciences

Image processing

Statistical hypothesis testing

Mathematical statistics

Image forgery detection

Résumé

Les médias digitaux font partie de notre vie de tous les jours. Après des années de photojournalisme, nous nous sommes habitués à considérer ces médias comme des témoignages objectifs de la réalité. Cependant les logiciels de retouches d'images et de vidéos deviennent de plus en plus puissants et de plus en plus simples à utiliser, ce qui permet aux contrefacteurs de produire des images falsifiées d'une grande qualité. L'authenticité de ces médias ne peut donc plus être prise pour acquise. Récemment, de nouvelles régulations visant à lutter contre le blanchiment d'argent ont vu le jour. Ces régulations imposent notamment aux institutions financières de vérifier l'identité de leurs clients. Cette vérification est souvent effectuée de manière distantielle au travers d'un Système de Vérification d'Identité à Distance (SVID). Les médias digitaux sont centraux dans de tels systèmes, il est donc essentiel de pouvoir vérifier leurs authenticités. Cette thèse se concentre sur l'authentification des images et vidéos au sein d'un SVID. Suite à la définition formelle d'un tel système, les attaques probables à l'encontre de ceux-ci ont été identifiées. Nous nous sommes efforcés de comprendre les enjeux de ces différentes menaces afin de proposer des solutions adaptées. Nos approches sont basées sur des méthodes de traitement de l'image ou sur des modèles paramétriques. Nous avons aussi proposé de nouvelles bases de données afin d'encourager la recherche sur certains défis spécifiques encore peu étudiés.

Digital media are parts of our day-to-day lives. With years of photojournalism, we have been used to consider them as an objective testimony of the truth. But images and video retouching software are becoming increasingly more powerful and easy to use and allow counterfeiters to produce highly realistic image forgery. Consequently, digital media authenticity should not be taken for granted any more. Recent Anti-Money Laundering (AML) relegation introduced the notion of Know Your Customer (KYC) which enforced financial institutions to verify their customer identity. Many institutions prefer to perform this verification remotely relying on a Remote Identity Verification (RIV) system. Such a system relies heavily on both digital images and videos. The authentication of those media is then essential. This thesis focuses on the authentication of images and videos in the context of a RIV system. After formally defining a RIV system, we studied the various attacks that a counterfeiter may perform against it. We attempt to understand the challenges of each of those threats to propose relevant solutions. Our approaches are based on both image processing methods and statistical tests. We also proposed new datasets to encourage research on challenges that are not yet well studied.