Deepfake Audio Detection for Social Engineering Defense
| dc.contributor.author | BOUDRAA , Fatima | |
| dc.contributor.author | CHAABNA , Manar | |
| dc.contributor.author | TOUMI , Lyazid | |
| dc.date.accessioned | 2026-11-10T13:02:56Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description | ﺃتاﺡ ﺍلتقدم ﺍلسريع في تقنياﺕ تركيب ﺍلكلام ﺇنشاﺀ تسجيلاﺕ صوتية مزيفة، يكاﺩ يستحيل تمييزها عن ﺍلكلام ﺍلبشري ﺍلحقيقي. وعندما تُوظّف في هجماﺕ ﺍلهندسة ﺍلاجتماعيةكانتحال ﺍلهو ية ﺍلصوتية، فإنها تُمثِّل تهديدًﺍ بالغ ﺍلخطوﺭﺓ لأمن ﺍلمؤسساﺕ، كما تجلىّ في حوﺍﺩﺙ ﺍحتيال موثّقة تجاوﺯﺕ خسائرها 25 مليون ﺩولاﺭ. تقترﺡ هذه ﺍلأطروحة معماﺭ يةكشف هجينة متعدﺩﺓ ﺍلأنماﻁ تستغل ثلاﺙ تمثيلاﺕ صوتية متكاملة: معاملاﺕ ﺍلسيبستروم (MFCC)، ومطياف ميل (Mel-Spectrogram)، وﺍلترﺩﺩ ﺍلأساسي (F0)، تُعالَج كل منها بفرﻉ تلافيفي مخصص. تُدمَج ﺍلتمثيلاﺕ عبر طبقة ﺩمج موﺯونة قابلة للتعلم، ثم تُكثّف بمشفِّر Transformer من طبقتين بالانتباه ﺍلذﺍتي متعدﺩ ﺍلرﺅوﺱ، وتُصنّف بطبقة MLP متعدﺩﺓ ﺍلطبقاﺕ. على مجموعة LA 2019 ASVspoof حقّق ﺍلنظام معدل خطأ متساوٍ (EER) بلغ %2.03، متفوقًا على (5.13% (RawNet2 و(5.06% (LCNN، ومنافسًا لـ(0.83% (AASIST بتكلفة حسابية ﺃقل بـ7.8 ﺃضعاف 1.233) مقابل GFLOPs .(9.618 وعلى WaveFake بلغ 0.0452% .EER وتُقلِّص ﺍسترﺍتيجية ﺍلتدﺭيب ﺍلمختلط %70) WaveFake 30% + (ASVspoof فجوﺓ ﺍلتعميم من %46.41 ﺇلى %1.11 على .WaveFake | |
| dc.description.abstract | The rapid advancement of speech synthesis has enabled audio deepfakes — synthetic voices virtually indistinguishable from genuine human speech. When exploited through social engineering attacks such as vishing and impersonation, they pose a severe threat to organisational security, as demonstrated by fraud incidents exceeding $25 million in losses. This thesis proposes a hybrid multi-modal detection architecture that simultaneously exploits three complementary acoustic features: Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC), Mel-Spectrogram, and Fundamental Frequency (F0), each processed by a dedicated convolutional branch. The resulting embeddings are combined through a learnable weighted fusion layer, refined by a two-layer Transformer encoder with multi-head self-attention, and classified by a four-layer MLP head. Evaluated on ASVspoof 2019 LA and WaveFake, the system achieves an EER of 2.03% and 0.0452% respectively, outperforming RawNet2 (5.13%) and LCNN (5.06%), and remaining competitive with AASIST (0.83%) at 7.8 lower computational cost (1.233 GFLOPs vs. 9.618 GFLOPs). A mixed training strategy (70% ASVspoof + 30% WaveFake) reduces the cross-dataset generalisation gap from 46.41% to 1.11% EER on WaveFake. | |
| dc.description.sponsorship | Les progrès rapides de la synthèse vocale ont permis la création de deepfakes audio — des voix synthétiques quasiment impossibles à distinguer de la parole humaine authentique. Exploitées dans le cadre d’attaques d’ingénierie sociale telles que le vishing et l’usurpation d’identité, elles représentent une menace grave pour la sécurité des organisations, comme l’illustrent des incidents réels ayant entraîné des pertes dépassant 25 millions de dollars. Ce mémoire propose une architecture de détection hybride et multimodale exploitant simultanément trois représentations acoustiques complémentaires : les Coefficients Cepstraux à Échelle de Mel (MFCC), le Mel-Spectrogramme et la Fréquence Fondamentale (F0), chacune traitée par une branche convolutionnelle dédiée. Les embeddings résultants sont combinés par une couche de fusion pondérée apprise, raffinés par un encodeur Transformer à deux couches avec auto-attention multi-têtes, puis classifiés par un MLP à quatre couches. Évalué sur ASVspoof 2019 LA et WaveFake, le système atteint un EER de 2,03% et 0,0452% respectivement, surpassant RawNet2 (5,13%) et LCNN (5,06%), et restant compétitif avec AASIST (0,83%) à un coût de calcul 7,8 inférieur (1,233 GFLOPs contre 9,618 GFLOPs). Une stratégie d’entraînement mixte (70% ASVspoof + 30% WaveFake) réduit le fossé de généralisation inter-corpus de 46,41% à 1,11% d’EER sur WaveFake. | |
| dc.identifier.other | MAI/1108 | |
| dc.identifier.uri | https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/4046 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Unuversity Setif 1 Ferhat Abbas . Faculty of Sciences | |
| dc.subject | Deepfake audio detection | |
| dc.subject | Social engineering | |
| dc.subject | Multi-modal feature fusion | |
| dc.subject | MFCC | |
| dc.subject | Mel-Spectrogram | |
| dc.subject | Fundamental frequency | |
| dc.subject | Transformer encoder | |
| dc.subject | ASVspoof | |
| dc.subject | WaveFake | |
| dc.subject | Generalisation | |
| dc.title | Deepfake Audio Detection for Social Engineering Defense | |
| dc.type | Thesis |
