Ett team av forskare vid University of Pretoria och City University of Hong Kong har nyligen utvecklat ett kontinuerligt autentiseringssystem för smartphoneanvändare baserat på gånganalys. Detta system, beskrivs i en artikel som presenterades på 44 ^th årlig konferens för IEEE Industrial Electronics Society, drar fördel av en enhets befintliga hårdvara, autentisera smartphoneanvändare baserat på deras gångmönster.

Termen "gång" hänvisar till det rörelsemönster som uppnås genom att röra lemmar medan du går eller springer. Forskning har funnit att gångmönster skiljer sig mycket från person till person, i sådan utsträckning att gånganalys kan användas för biometrisk autentisering.

Befintliga biometriska gångigenkänningsverktyg kan grupperas i tre huvudkategorier:maskinseende, golvsensorbaserade och bärbara sensorbaserade metoder. I maskinseende-baserad gångigenkänning, ett system använder kameror för att samla in data och sedan analyserar det med hjälp av bildbehandlingstekniker.

Golvsensorbaserade gångigenkänningssystem, å andra sidan, arbeta via en matta som kan mäta kraften och hastigheten i samband med en persons steg. Till sist, bärbara sensorbaserade gångigenkänningssystem använder bärbara enheter med sensorer, som accelerometrar, gyrosensorer och kraftsensorer, för att upptäcka och registrera gångaktivitet.

"Det här dokumentet presenterar utvecklingen av ett smarttelefonanvändarautentiseringssystem som drar fördel av enhetens redan existerande hårdvara, " skrev forskarna i sin uppsats. "Autentiseringen baserades på en smartphoneanvändares gångmönster, som är en biometrisk egenskap."

Teamet av forskare vid University of Pretoria och City University of Hong Kong utvecklade ett bärbart sensorbaserat gångigenkänningssystem som drar fördel av en smartphones redan existerande hårdvara, speciellt av dess accelerometer. I dag, de flesta smartphones har inbyggda accelerometrar, som kan upptäcka en användares gångrelaterade data.

Systemet som tagits fram av forskarna kräver ingen extra hårdvara för att fungera, det medför därför inga extra kostnader att uppgradera befintliga smartphones. Den fungerar genom att kontinuerligt analysera gångrelaterade data som samlas in av smarttelefonens inbyggda accelerometer och meddela smarttelefonens ägare via e-post när den upptäcker ovanliga förändringar i gångmönster.

"Om autentiseringsresultatet är positivt, autentiseringsprocessen fortsätter oavbrutet i bakgrunden, " förklarade forskarna i sin uppsats. "Om autentiseringen misslyckas, enhetens platsinformation ska skickas till en förutbestämd e-postadress för att meddela den auktoriserade användaren var enheten befinner sig."

Metoden för gångbaserad autentisering som föreslås av forskarna består av en sensordatainsamlingsenhet, en förbehandlingsenhet, en klassificeringsalgoritm och ett utvärderingssystem. Smarttelefonens inbyggda accelerometer samlar kontinuerligt in gångrelaterad data som förbehandlas av förbehandlingsenheten och sedan analyseras med en dynamisk tidsförvrängning (DTW) algoritm och ett neuralt nätverk för feed forward (FFNN), som autentiserar användaren.

Inom en minut efter första upptäckten av obehörig åtkomst, systemet skickar ett e-postmeddelande till smartphoneägaren, som inkluderar tidsstämplar för enhetens senast kända platser. Detta kan hjälpa användare att hämta sina smartphones när de av misstag tappat bort eller tappat bort dem.

I preliminära utvärderingar, detta nya gångbaserade autentiseringssystem uppnådde en sensitivitet på 0,74 och en specificitet på 0,78. Även om dessa resultat är uppmuntrande, forskarna kommer att behöva utveckla systemet ytterligare innan det framgångsrikt kan tillämpas i verkliga miljöer.

"Medan resultatet av det föreslagna systemet är lovande, det behöver förbättras för att systemet ska bli praktiskt genomförbart, " skrev forskarna.

© 2019 Science X Network