Tự động nhận dạng cử chỉ người và ứng dụng để bảo mật cho thiết bị di động (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - HÀ QUANG TẤN TỰ ĐỘNG NHẬN DẠNG CỬ CHỈ NGƯỜI VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ BẢO MẬT CHO THIẾT BỊ DI ĐỘNG Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01.01 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2014 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Văn Cường (Ghi rõ học hàm, học vị) Phản biện 1: TS Nguyễn Đức Dũng Phản biện 2: TS Lê Hồng Phương Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng MỤC LỤC MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP XÁC THỰC TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 1.1 Tại cần xác thực cho thiết bị di động 1.2 Các nghiên cứu trước 1.2.1 Xác thực dựa đặc điểm sinh trắc học 1.2.2 Xác thực dựa chuyển động 1.3 Xác thực điện thoại di động nhận dạng cử người CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG CỬ CHỈ NGƯỜI 13 2.1 Cảm biến gia tốc liệu cảm biến gia tốc thiết bị di động 13 2.2 Khoảng cách tương đồng 14 2.3 Nhận dạng cử dựa kỹ thuật so khớp chuỗi thời gian động 17 2.3.1 Giới thiệu 17 2.3.2 Phát biểu toán 19 2.3.3 Thuật toán 20 2.4 Một số cải tiến kỹ thuật so khớp chuỗi thời gian động cho nhận dạng 23 2.5 Xác thực nhận dạng cử 28 CHƯƠNG 3: THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 30 3.1 Thu thập liệu 30 Tập cử 30 Tập cử chữ ký 31 3.2 Phương pháp thực nghiệm 32 Tập cử 32 Tập chử chữ ký 33 3.3 Kết thực nghiệm 33 KẾT LUẬN 39 HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN TIẾP THEO 41 MỞ ĐẦU Ngày nay, thiết bị di động cung cấp cho người sử dụng nhiều tiện ích trở thành cơng cụ hỗ trợ đắc lực cho sống công việc Ưu điểm thiết bị mang chúng theo sử dụng chúng gần khắp nơi vào thời điểm nào: kiểm tra email, đọc tin tức, trao đổi qua mạng xã hội làm nhiều việc khác Để hỗ trợ người sử dụng, thiết bị di động tạo lưu trữ nhiều liệu cá nhân nhạy cảm Tuy nhiên, bên cạnh tiện ích khơng thể phủ nhận việc sử dụng thiết bị di động gắn liền với nguy bảo mật Nếu người khơng có quyền, truy nhập tự vào thiết bị liệu nhạy cảm người sử dụng bị đánh cắp lợi dụng Vì vậy, chế xác thực người dùng cần thiết Hiện nay, chế xác thực sử dụng mã PIN mật khơng tính đến hạn chế giao diện sử dụng thiết bị di động Vì vậy, cần phải xây dựng phát triển chế xác thực phù hợp có khả sử dụng điều kiện hạn chế Các cơng trình nghiên cứu trước cho thấy cử giao tiếp tự nhiên với người có tiềm trở thành tương tác mặt cử Trong luận văn này, phát triển chế xác thực người dùng sinh trắc dựa cử việc sử dụng cảm biến gia tốc 3-chiều tích hợp sẵn thiết bị di động Cơ chế xác thực đánh giá nghiên cứu sử dụng bao gồm hình thức cơng thực tế để chứng minh việc xác thực dựa cử khả thi, có khả sử dụng cao đầy hứa hẹn cho thiết bị di động CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP XÁC THỰC TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 1.1 Tại cần xác thực cho thiết bị di động Tự di chuyển khái niệm mô tả bời tính từ “di động” Do đó, thiết bị di động điện thoại di động, điện thoại thông minh hay PDA phải chấp nhận vài hạn chế để đạt tiêu chí “tự do” ● Chúng cần phải nhỏ nhẹ để mang theo cách dễ dàng Chúng cần phải luôn hoạt động, người sử dụng di chuyển, để họ tương tác với thứ mà họ muốn ● Trong vài tình huống, người sử dụng tương tác mà khơng cần phải tập trung hồn tồn vào thiết bị Ví dụ họ muốn tương tác với thiết bị ● Trái ngược với máy tính để bàn truyền thống, thông thường người dùng tương tác với thiết bị di động thường khoảng thời gian ngắn lại diễn thường xuyên Các thiết bị di động cung cấp cho người sử dụng nhiều tiện ích trở thành cơng cụ hỗ trợ đắc lực cho sống công việc Ưu điểm thiết bị mang chúng theo sử dụng chúng gần khắp nơi vào thời điểm nào: kiểm tra email, đọc tin tức, trao đổi qua mạng xã hội làm nhiều việc khác Để hỗ trợ người sử dụng, thiết bị di động tạo lưu trữ nhiều liệu cá nhân nhạy cảm Ngày nay, thiết bị di động hệ thộng cá nhân hóa cho người sử dụng (Karlson, 2009; Eren, 2006), thiết kế để hỗ trợ người sử dụng giải nhiệm vụ cụ thể (Schmidt, 1999) Các nhiệm cụ thể người dùng liên quan đến việc lưu trữ truy vấn thông tin, giao tiếp, tương tác xã hội giải trí v.v…(Karlson, 2009) Chính điều yêu cầu thiết bị cần phải lưu trữ liệu cụ thể người dùng tin nhắn, thông tin liên hệ v.v… Hơn nữa, chức tích hợp sẵn mở rộng việc cài ứng dụng nhỏ khác Chúng gọi ứng dụng cho phép người dùng điều chỉnh thiết bị cho phù hợp với yêu cầu riêng người Thiết bị di động cung cấp cho người dùng nhiều tiện ích Xét khía cạnh rõ ràng thiết bị di động cần phải lưu trữ nhiều thông tin nhạy cảm người dùng Do vậy, có có người dùng “chính thống” có khả xem, sửa đổi xóa liệu Rõ ràng, liệu nhạy cảm tạo sử dụng thiết bị danh bạ điện thoại, lịch làm việc ứng dụng quản lý thông tin cá nhân khác Nếu thiết bị sử dụng với dịch vụ gọi điện, email, internet, mobile banking (Chong, 2009) toán điện thoại di động m-payment (Schwiderski-Grosche, 2002) lại có nhiều liệu nhạy cảm lưu trữ Với nhiều dịch vụ, giống website email, chế xác thực dựa mật sử dụng Thông thường, username password cho dịch vụ lưu thiết bị, người sử dụng không bị yêu cầu nhập lại thơng tin sử dụng dịch vụ Các thiết bị di động tạo liệu người dùng cụ thể Ví dụ, tần xuất đối tượng mà người dùng gọi điện Một thiết bị thu thập lưu trữ liệu tương tác người dùng sử dụng liệu để hỗ trợ người dùng Ví dụ cung cấp danh sách gọi gần Các thiết bị di động thu thập liệu việc sử dụng cảm biến tích hợp Ví dụ GPS tích hợp sẵn thiết bị cho phép xác định vị trí cho phép theo dõi thiết bị Nếu thiết bị gắn cảm biến gia tốc, xác định người dùng di chuyển thu thập thông tin trạng thái Các thiết bị di động cần phải lưu trữ lượng lớn liệu hữu ích Hơn nữa, thiết bị thu thập lượng lớn liệu nhạy cảm người dùng, thứ mà có khả nằng tiết lộ đặc điểm riêng tư người dùng chủ sở hữu Dữ liệu thiết bị di động riêng tư nhạy cảm, lại thú vị người khác, đặc biệt kẻ cơng tiềm Trái với máy tính đề bàn, thiết bị di động thiết kế để di chuyển khơng bị giới hạn vị trí cụ thể Trong nhiều trường hợp, thiết bị di động truy cập người dùng trái phép khơng giám sát chủ sở hữu Ngồi ra, kẻ cơng lấy cắp điện thoại người lạ nhặt thiết bị sau chủ sở hữu bị Do khơng thể giả định cách an tồn người dùng hợp lệ phép sử dụng thiết bị Trên thực tế, trường hợp đòi hỏi bảo đảm mặt an ninh Quá trình xác minh người sử dụng gọi xác thực Khơng có chế xác thực khả quan với tất người truy cập vật lý đến thiết bị sử dụng người sử dụng thống Điều bao gồm việc truy cập liệu lưu trữ dịch vụ mà không yêu cầu chế xác thực truyền thống Một kẻ cơng thay đổi phần cứng phần mềm thiết bị, chức thiết bị thay đổi theo ý định kẻ công trả lại cho chủ sở hữu (Baumgarten, 2001) Ví dụ thiết bị bị sửa đổi để gửi vị trí thiết bị cách thường xuyên (Dworschak, 2011) Bằng việc sử dụng liệu này, kẻ cơng theo dõi chủ sở hữu thiết bị Ngồi ra, kẻ cơng thay thiết bị hãng thiết bị tương tự có chứa liệu lưu trữ thiết bị hãng Vì vậy, mặt lý thuyết cần phải xác định thiết bị có phải thiết bị hãng hay khơng Việc thường khơng thực lý khách quan Các thiết bị di động thiết kế hướng đến người sử dụng thiết bị nhất, chủ sở hữu chia sẻ thiết bị với người khác cách thoải mái (Karlson, 2009) Trong trường hợp này, chế xác thực vô ích chủ sở hữu thiết bị mở khóa thiết bị đưa cho người khác Rõ ràng, bên cạnh tiện ích khơng thể phủ nhận việc sử dụng thiết bị di động gắn liền với nguy bảo mật Nếu người khơng có quyền lại truy cập tự vào thiết bị liệu nhạy cảm người sử dụng bị đánh cắp lợi dụng Vì vậy, xác thực cho thiết bị di động cần thiết 1.2 Các nghiên cứu trước 1.2.1 Xác thực dựa đặc điểm sinh trắc học Sinh trắc học (biometrics) lĩnh vực nghiên cứu phương pháp toán học thống kê áp dụng tốn phân tích liệu sinh học Sinh trắc học gồm phương pháp nhận diện người dựa đặc điểm sinh lý học hay đặc điểm hành vi người Các hệ thống sinh trắc phát triển ứng dụng thực tế hệ thống bảo mật, quản lý truy xuất, hệ thống điều phối Sinh trắc học đem lại số ưu điểm so với phương pháp bảo mật truyền thống (thẻ, mật ) như: khơng thể khó giả mạo, không bị đánh cắp hay bị Tuy nhiên, kết cơng trình nghiên cứu lĩnh vực chưa đủ hoàn thiện để thay hẳn phương pháp truyền thống Hiện nay, kỹ thuật sinh trắc thường sử dụng kết hợp với mật hay thẻ để tăng cường khả bảo mật tính an tồn liệu Sinh trắc học sử dụng theo hai hình thức định danh (identification) xác minh (verification): ● Nhận dạng: xác định cụ thể mẫu sinh trắc thuộc Cơ chế định danh thông qua việc tìm khớp sở liệu so với mẫu thử nghiệm Phương pháp đòi hỏi nhiều chi phí tính tốn kích thước sở liệu lớn ● Thẩm định: xác định xem mẫu sinh trắc có phải thuộc chủ thể cho trước hay không Cơ chế xác minh thông qua việc so khớp mẫu thử nghiệm với mẫu thuộc chủ thể sở liệu Do vậy, phương pháp địi hỏi lực xử lý thời gian tính tốn phương pháp định danh 1.2.2 Xác thực dựa chuyển động Trong phần này, kỹ thuật nhận dạng xác thực người dùng dựa chuyển động giới thiệu Người sử dụng hợp lệ chứng minh danh tính chuyển động đo với giả định có người sử dụng hợp lệ có khả cung cấp mẫu chuyển động hợp lệ Sau đó, cách tiếp cận dựa chuyển động trình bày, cách tiếp cận yêu cầu người sử dụng ghi nhớ chuyển động mà họ lặp lại cách tương tự sau người sử dụng có khả định thực chuyển động Phương pháp không bao gồm chế nhận dạng dáng 1.3 Xác thực điện thoại di động nhận dạng cử người Hiện nay, có nhiều chế xác thực người dùng khác thiết bị di động Được biết đến sử dụng rộng dãi chế dựa tri thức mã PIN mật Những chế dễ thực hiện, tính tốn khơng phức tạp, thường sử dụng khả sẵn có giao diện người dùng Tuy nhiên, chúng có số nhược điểm khả sử dụng ● Người sử dụng cần phải ghi nhớ mã bí mật, phức tạp Điều quan mã bí mật phải khơng bị đốn người khác khó nhớ cách dễ dàng ● Người sử dụng phải nhập mã bí mật trình xác thực, khả giao diện sử dụng lại bị hạn chế Một ví dụ hình cảm ứng, chúng sử dụng khơng gian cho việc hiển thị hình ảnh giao diện nhập thông tin đầu vào Do đó, người sử dụng cần phải nhìn vào hình họ nhập vào mã bí mật từ bàn phím ảo, để xem phím bấm có khơng Việc nhập thơng tin tốn nhiều thời gian gây mệt mỏi cho người sử dụng ● Nếu người biết mã bí mật chắn họ xác thực thành công Điều thực vấn đề, kẻ cơng quan sát, theo dõi người sử dụng q trình xác thực có khả biết mã bí mật Các tiếp cận khác với xác thực người dùng chế dựa nét vẽ việc sử dụng hình cảm ứng (Weiss, 2008) Cách tiếp cận coi mở rộng xác thực dựa mã PIN với khác biệt người dùng cần ghi nhớ hình dạng nét vẽ thay số Người dùng nhập vào hình dạng cách thực chuỗi nét vẽ hình cảm ứng ngón 28 lần sau dịng 13-14 thực lần cho lời gọi đệ quy Tiếp theo phân tích độ phức tạp thời gian khơng gian thuật toán iDTW 2.5 Xác thực nhận dạng cử Các nghiên cứu trước xác thực dựa cử với cử tay cảm biến gia tốc khả thi Xác thực dựa cử tỏ đầy hứa hẹn thiết bị di động, khả giao diện sử dụng bị giới hạn Các cử tay đặc điểm sinh trắc người có số đặc điểm hữu dụng Người dùng thực thống khơng thiết phải nhớ mã bí mật Thay vào đó, họ huấn luyện cử lưu cách ngầm định vỏ não Do đó, chứng xác thực chuyển qua cho người khác cách dễ dàng Xác thực dựa cử lựa chọn hữu ích thay cho chế xác thực dựa tri thức cho thiết bị di động Thuật toán xác thực Trong phần tìm hiểu cách thức tích hợp thuật tốn DTW vào toán nhận dạng cử người để tạo thuật toán nhận dạng cử người thiết bị di động Tiền đề thuật tốn cử người đặc trưng chuỗi lực tác động theo thời gian lên thiết bị cầm tay – hay gọi chuỗi cử Do đó, thuật tốn hoạt động dựa nhận dạng tương đồng chuỗi cử đo cảm biến gia tốc 3-chiều Để phục vụ cho trình nhận dạng, tạo thư viện mẫu cử để lưu trữ nhiều cử nhận dạng cho cử Các mẫu thường nhập vào người sử dụng Hình 2.10 mơ tả q trình nhận dạng Đầu vào thuật toán chuỗi liệu cảm biến gia tốc 3-chiều Về mặt tốn học vector gồm thành phần tương ứng với gia tốc trục 29 Hình 2.11 Thuật tốn nhận dạng cử Trước tiên, thuật toán nhận dạng cử người số hóa liệu cảm biến gia tốc thành chuỗi giá trị rời rạc Quá trình áp dụng cho mẫu Tiếp theo sử dụng thuật tốn DTW để đo tương đồng chuỗi liệu đầu vào với mẫu cử Thuật toán nhận cử dựa mẫu có tương đồng cao Kết nhận dạng xác nhận người dùng hay sai, sử dụng để chỉnh sửa mẫu có cập nhật thay đổi cử theo thời gian Thuật toán nhận dạng cử người bao gồm phần chính: số hóa liệu đầu vào, sử dụng thuật toán DTW để đo tương hai chuỗi cử tương thích mẫu Trong nói DTW thành phần cốt lõi thuật tốn nhận dạng cử Trong phần tìm hiểu chức nhiệm vụ phần thuật toán nhận dạng cử Do nội dung thuật toán DTW trình bầy chi tiết phần 2.3 nên không đề cập đến phần 30 CHƯƠNG 3: THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Chương trình bầy thực nghiệm đánh giá phương pháp nhận dạng cử xác thực đề xuất chương Nội dung chương cấu trúc theo mục sau: ● Thu thập liệu ● Kết thực nghiệm ● Phân tích đánh giá 3.1 Thu thập liệu Để đánh giá phương pháp nhận dạng cử người áp dụng để xây dựng chế bảo mật thiết bị di động, sử dụng hai tập liệu Tập liệu bao gồm cử tập liệu thứ hai bao gồm chữ ký người sử dụng Tập cử Tập cử bao gồm cử đơn giản thực Nokia Phần Lan Những cử xem ưa thích người sử dụng tương tác với thiết bị Hình 3.1 thể cử đường di chuyển tay Hình 3.1 Các liệu mẫu tập hợp Nokia [9] 31 Các cử tập hợp từ người với điều kiển từ xa Wii Hai số họ sinh viên đại học số cịn lại tốt nghiệp Chỉ có người Nam, lại Nữ Tất độ tuổi từ 20-30, có khả nhận thức thao thác cách bình thường Cơ sở liệu tập hợp theo phương pháp sau Với người tham gia, cử thu tập theo ngày khác khoảng thời gian tuần Ở ngày, người tham gia cầm điều khiển từ xa Wii tay thực cử hình 3.1 cử lặp lại 10 lần Người tham gia thoái mái cầm thiết bị điều khiển theo cách mà họ muốn Chúng ta yêu cầu họ giữ ổn định Cơ sở liệu bao gồm tổng số 4480 cử chỉ, người thực hiệc 560 cử Mặc dù người tham gia đại diện nhân học, sở liệu cung cấp cho tiêu chuẩn mang tính thống kê độ xác thuật toán nhận dạng Tập cử chữ ký Tập cử chữ ký bao gồm chữ ký lấy từ người tham gia Trong có hai người Nữ, cịn lại Nam 32 Hình 3.3 Tập cử chữ ký Phương pháp lấy mẫu sau, người tham gia chọn cho chữ ký, sau viết chữ ký giấy cách xác rõ ràng để tất người nhìn thấy Với chữ ký, người lặp lại 10 lần Như vậy, người có 70 chữ ký, tập hợp chữ ký từ người ta tập gồm 490 chữ ký Hình 3.4 minh họa người tham gia tiến hành thực cử chữ ký 3.2 Phương pháp thực nghiệm Tập cử Tập mẫu thử từ người tham gia sử dụng để tạo mẫu đối sánh kiểm tra với chủ đề Phương pháp sau áp dụng cho 33 người tham gia cách riêng rẽ Để rõ ràng hơn, gán nhãn cho mẫu cử theo trật tự thực Với thử nghiệm thứ i, sử dụng mẫu thử thứ i cho cử người tham gia để tạo mẫu đối sánh sử dụng mẫu thử lại để thử nghiệm Do i tăng từ đến 70 (lặp lại 10 lần ngày vòng ngày), có 70 thử nghiệm cho người tham gia Mỗi thử nghiệm tạo ma trận kết thể tỷ lệ phần trăm số lần mẫu nhận Chúng ta lấy trung bình kết ma trận 70 thử nghiệm ma trận kết cho người tham gian Sau đó, ta tính trung bình ma trận kết cho tất người tham để tạo ma trận kết cuối Tập chử chữ ký Ở tập liệu cử chữ ký ta tiến hành phương pháp thực nghiệm tương tự tập cử với số lượng mẫu thử cho người 70 Với tập cử này, ta tiến hành hai kịch thực nghiệm: ● Đánh giá tỷ lệ nhận dạng xác so sánh mẫu chữ ký theo người sử dụng Với kịch này, ta đánh giá chữ ký thực hện người ● Đánh giá tỷ lệ nhận dạng xác so sách mẫu chữ ký độc lập với người sử dụng Điều có nghĩa tất cử từ tất người tham gia so sánh với 3.3 Kết thực nghiệm Bảng 3.1 Ma trận kết thuật toán DTW với cử (Độ xác trung bình đạt 89%) 85.69 0.04 1.95 0.59 11.71 0 34 5.97 79.67 0.75 0.02 0.3 3.3 9.78 0.16 0.4 94.2 0.46 2.31 2.59 0 0.06 0 98.2 0.18 1.55 0 0 5.53 6.61 87.83 0.02 0 4.8 0.02 4.67 5.89 0.1 84.48 0 3.79 3.81 1.02 1.61 0.85 2.38 86.36 0.14 0.1 0.04 1.53 0.36 0.3 0.77 96.87 Bảng 3.2 Ma trận kết thuật toán iDTW với cử (Độ xác trung bình đạt 93%) 88.38 1.91 1.59 8.1 0 1.57 81 0.89 1.3 1.08 4.04 9.71 0.38 0.02 99.34 0.44 0.18 0 35 0 0.1 98.69 0.26 0.93 0 0 0.48 2.46 97.02 0.02 0 1.87 1.71 6.24 90.16 0 0.69 1.1 1.77 1.13 1.26 0.97 92.97 0.06 0.3 0.04 1.04 0.83 0.77 0.48 96.51 Bảng 3.3 Tỷ lệ nhận dạng xác cho người tham gia (Hàng dọc biểu thị người tham gia từ P1-P8, hàng ngang từ G1-G8 đại diện cho cử Giá trị ô thể tỷ lện nhận dạng xác cho cử người tham gia Hàng cuối tỷ lệ nhận dạng xác trung bình cho người.) P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 G1 85.69 84.65 81.18 86.34 89.6 86.22 80.3 99.57 G2 79.67 84.83 81.71 89.18 95.46 81.2 90.91 99.75 G3 94.2 90.81 88 95.95 99.73 87.16 98.04 100 G4 98.2 96.02 94.67 99.4 99.81 87.3 97.22 100 G5 87.83 86.63 91.2 82.65 99.59 90.32 86.93 94.53 G6 84.48 65.14 87.57 95.14 84.24 84.89 85.42 93.59 36 G7 86.36 80.36 95.87 60.97 72.51 80.3 95.61 99.61 G8 96.87 88.57 99.91 95.04 57.61 99.1 96.67 99.97 TB 89.16 84.62 90.01 88.08 87.31 87.06 91.42 97.87 Bảng 3.4 Ma trận kết thuật toán iDTW với cử so sánh theo ngày (Độ xác trung bình đạt 97.89%) G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G1 96.4 1.4 0.72 1.28 0.1 0.05 G2 0.78 97.21 0.21 0.28 0.07 0.37 0.89 0.17 G3 0.1 98.81 0.4 0.23 0.42 0 G4 0 0.21 99.22 0.12 0.42 0 G5 0 0.46 1.22 98.14 0.15 0 G6 0.39 0.78 2.06 0.08 96.65 0 G7 0.6 0.21 0.4 0.53 0.07 0.53 97.54 0.07 G8 0.05 0.14 0.44 0.14 0.05 99.15 Bảng 3.5 Ma trận kết so sánh mẫu chữ ký theo người dùng (Tỷ lệ nhận dạng trunh bình đạt 74.63% Si chữ ký thứ i) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 37 S1 86 8.14 1.14 1.85 1.57 1.28 S2 59.85 20.42 2.85 3.42 2.71 2.71 S3 0.42 15 73.42 1.14 2.71 4.28 S4 1.42 1.57 78.42 1.71 3.28 13.57 S5 4.42 5.57 0.85 78 5.28 1.85 S6 1.71 5.14 3.71 3.57 70.57 8.28 S7 0.57 1.14 2.42 12.28 0.85 6.57 76.14 Bảng 3.6 Ma trận kết so sánh mẫu chữ ký độc lập với người dùng (Tỷ lệ nhận dạng trung bình đạt 38.6%) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S1 57.57 9.18 4.24 17.87 6.26 3.85 S2 12.06 25 32.04 8.3 8.38 10.22 3.97 S3 1.71 26.75 42.06 8.28 5.36 6.67 17.89 S4 1.3 11.44 14.75 42.55 5.36 6.67 17.89 38 S5 14.85 15.61 10.28 11 31.34 10.2 6.69 S6 5.06 18.75 16.67 12.48 12.44 22.36 12.2 S7 3.51 6.83 11.83 13.24 7.1 8.14 49.32 39 KẾT LUẬN Trong luận văn tiến hành: ● Tìm hiểu cảm biến gia tốc thiết bị di động xử lý liệu gia tốc ● Nghiên cứu phương pháp xác thực người dùng có thiết bị di động để rút ưu điểm hạn chế phương pháp ● Nghiên cứu phương pháp nhận dạng cử người sử dụng thiết bị di động dựa cảm biến gia tốc 3-chiều ● Phát triển chế xác thực dựa việc tự động nhận dạng cử người thiết bị di động ● Thử nghiệm đánh giá để chứng minh phương pháp xác thực đề cuất cho thiết bị di động hoàn toàn khả thi đầy hứa hẹn Dựa nghiên cứu, thực nghiệm đánh giá, rút số kết luận sau: ● Thành phần phương pháp nhận dạng cử người thiết bị di động thuật tốn DTW Nó sử dụng để đo độ tương tự hai chuỗi cử mà giá trị chúng độc từ cảm biến gia tốc ● iDTW phiên cải tiến DTW với điều chỉnh bao gồm: Số hóa liệu đầu vào để giảm độ phức tạp tính tốn; Lấy giá trị trung bình theo khung thời gian để giảm bớt nhiễu loại bỏ thay đổi không thuộc đặc trưng cử chỉ; ● iDTW cần sử dụng cảm biến gia tốc dễ dàng áp dụng cho thiết bị điện tử thiết bị di động có thị trường ● Tiến hành đánh giá thực nghiệm thuật toán nhận dạng với tập liệu cử cử chữ ký thu thập Nokia sinh viên Học viện Cơng nghệ Bưu - Viễn thông thu kết sau: 40 o Phương pháp nhận dạng sử dụng thuật toán DTW đạt độ xác trung bình 89% Trong sử dụng thuật tốn cải tiến độ xác trung bình đạt 93% Rõ ràng điều chỉnh số hóa liệu đầu vào giảm nhiễu giúp cải thiện độ xác thuật tốn o Độ xác trung bình thuật toán iDTW đánh giá cử ngày đạt 97.5% ngày khác đạt 93% Kết cho thấy cử người thay đổi theo thời gian Do thách thức đặt phải có phương pháp tương thích mẫu để cập nhật thay đổi cử người dùng o Tỷ lệ nhận dạng xác người khác có biên độ lớn (13%) Quá trình thực nghiệm cho thấy, người thực cử với biên độ lớn tốc độ chậm độ xác cao o Các cử phức tạp chữ ký khó nhận dạng lại có độ bảo mật cao ví khó bị giả mạo so với cử đơn giản Tôi tin kỹ thuật nhận dạng cử người thiết bị di động ngày ứng dụng rộng rãi phương pháp xác thực dựa nhận dạng cử khả thi hứa hẹn Độ xác tỷ lệ cần lỗi phương pháp cho thấy phương pháp triển khai thực tế cho loạt thiết bị, tảng có 41 HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN TIẾP THEO Trong phần đánh giá thực nghiệm, thấy tỷ lệ nhận dạng xác ngày cao hẳn so với tỷ lệ nhận dạng xác qua ngày khác Ngun nhân ln có thay đổi việc thực cử qua ngày Nó thuộc đặc trưng đặc điểm sinh trắc Chính điều đặt thách thức cần cải tiến iDTW phép thực q trình tương thích mẫu q trình xác thực Khi đó, tỷ lệ nhận dạng xác thuật toán nâng lên so với mức (93%) tỷ lệ cân lỗi giảm xuống Bên cạnh việc cải tiến thuật toán cần thực nghiên cứu khả sử dụng chế xác thực dựa cử Quá trình thu thập liệu thử nghiệm trước hầu hết diễn không gian thí nghiệm thời gian diễn ngắn khoảng 7-10 ngày Do đó, xem điều kiện thể chất tinh thần người tham gia gần ổn định, điều không sống thực Chính cần phải có nghiên cứu đánh giá cảm nhận người sử dụng khả sử dụng chế xác thực, thể trạng, tinh thần không gian ảnh hưởng đến trình thực cử người sử dụng Thể trạng không bao gồm thể mà liên quan đến yếu tố xung quanh loại quần áo khác hay mang theo túi xách, ba lơ…Tất ảnh hưởng đến việc thực cử Ngoài nghiên cứu khả sử dụng, cần phải thực nghiên cứu sâu khả giả mạo Tiêu chí đặc biệt quan trọng chế xác thực Nếu việc giả mạo cử thực cách dễ dàng chế xác thực không đạt mức độ bảo mật cần thiết Để tiến hành thực nghiên cứu giả mạo, quay video để ghi lại q trình xác thực thành cơng người dùng hợp lệ Sau cho tập hợp khoảng 20-30 người khác xem video thử làm cử tương tự đánh giá kết nhận dạng 42 ... DTW vào tốn nhận dạng cử người để tạo thuật toán nhận dạng cử người thiết bị di động Tiền đề thuật tốn cử người đặc trưng chuỗi lực tác động theo thời gian lên thiết bị cầm tay – hay gọi chuỗi cử. .. hoạt động dựa nhận dạng tương đồng chuỗi cử đo cảm biến gia tốc 3-chiều Để phục vụ cho trình nhận dạng, tạo thư viện mẫu cử để lưu trữ nhiều cử nhận dạng cho cử Các mẫu thường nhập vào người sử dụng. .. liệu Để đánh giá phương pháp nhận dạng cử người áp dụng để xây dựng chế bảo mật thiết bị di động, sử dụng hai tập liệu Tập liệu bao gồm cử tập liệu thứ hai bao gồm chữ ký người sử dụng Tập cử Tập