智能終端用戶持續(xù)認(rèn)證技術(shù)的研究和開發(fā).pdf

1、當(dāng)前，智能終端廣泛應(yīng)用于日常生活、工作、學(xué)習(xí)等場合，涉及人們衣食住行等各個方面。與此同時，這些設(shè)備由于存儲大量用戶隱私和機(jī)密數(shù)據(jù)而逐漸成為攻擊者的攻擊目標(biāo)。作為保護(hù)用戶智能終端安全的關(guān)鍵防線，用戶認(rèn)證技術(shù)面臨多種側(cè)信道攻擊威脅，如基于觸摸屏殘余物的攻擊、基于計算機(jī)視覺技術(shù)的攻擊以及基于智能終端傳感器的攻擊等，用戶的認(rèn)證憑據(jù)極易被攻擊者竊取。此外，當(dāng)前主流智能終端平臺廣泛使用的認(rèn)證技術(shù)僅在用戶登錄系統(tǒng)時進(jìn)行身份認(rèn)證，對發(fā)生在會話期間的攻擊

2、幾乎無任何防御能力，因此用戶智能終端的安全難以得到全方位的有效保護(hù)。
　　針對上述問題，論文圍繞用戶登錄和會話這兩個階段，提出一種智能終端用戶持續(xù)認(rèn)證方案。針對用戶登錄階段提出基于設(shè)備背面(Back of Device，BoD)點擊的顯式安全認(rèn)證技術(shù)以防御相關(guān)側(cè)信道攻擊;針對會話階段設(shè)計基于3D磁手指運(yùn)動特征的隱式安全認(rèn)證技術(shù)以作為登錄階段認(rèn)證的補(bǔ)充，從而實現(xiàn)用戶持續(xù)認(rèn)證，形成對用戶智能終端的全面保護(hù)機(jī)制。具體工作主要包括以下三個

3、方面:
　　(1)研究基于BoD點擊的顯式安全認(rèn)證技術(shù)，利用設(shè)備姿態(tài)傳感器設(shè)計了一種基于設(shè)備姿態(tài)角的安全光標(biāo)移動控制算法，并利用內(nèi)置加速度傳感器實現(xiàn)基于機(jī)器學(xué)習(xí)分類算法的BoD點擊動作識別，最終通過光標(biāo)移動控制算法和BoD點擊動作識別技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)基于BoD點擊的顯式安全認(rèn)證。
　　(2)研究基于3D磁手指運(yùn)動特征的隱式安全認(rèn)證技術(shù)，在不改變智能終端現(xiàn)有硬件配置的前提下，通過引入可佩戴的磁指環(huán)，提出一種基于內(nèi)置磁場傳感器分析

4、用戶手指三維運(yùn)動特征的方案，實現(xiàn)對合法用戶的識別。在人機(jī)交互過程中，記錄內(nèi)置磁場傳感器數(shù)據(jù)，在消除環(huán)境磁場的干擾后，分析用戶佩戴磁指環(huán)的手指操作動作導(dǎo)致的智能終端周圍磁場變化情況，最終實現(xiàn)對用戶的隱式認(rèn)證。
　　(3)整合用戶登錄階段和會話期間安全認(rèn)證技術(shù)的理論和技術(shù)研究成果，分別實現(xiàn)基于BoD點擊的顯式安全認(rèn)證技術(shù)和基于3D磁手指運(yùn)動特征的隱式安全認(rèn)證技術(shù)，通過二者的結(jié)合最終實現(xiàn)智能終端用戶持續(xù)認(rèn)證原型系統(tǒng)，并對原型系統(tǒng)的功能和