CS 259D 生物行为信息

作者:Leo

  • 身份认证三大基石
  • 生物信息 (人之所是)
    • 生物生理信息
    • 生物行为信息
    • 生物社交信息 (生物社交行为信息)
  • 生物行为信息分类
  • 影响实施的因素
  • 参考资料

人之所是,难为秘密。

NIST SP 800-63-2: 电子认证指南

身份认证三大基石

  • 人之所知(例如,密码)
  • 人之所有(例如,ID 徽章或加密密钥)
  • 人之所是(例如,指纹或其他生物特征数据)

生物信息 (人之所是)

  • 尽管生物特征“可被接受”,但生物特征并非“最佳选择”
  • 难以(并非不能)
    • 盗窃、转移
    • 模拟、复制

生物生理信息

  • 面部特征
  • 指纹
  • 声纹
  • 手掌几何特征
  • 虹膜图案
  • DNA
  • 多数数据采样需要侵入性设备
  • 来自文化、社会和宗教的潜在阻力

生物行为信息

  • 人之所为
  • 用户行为建模(输入,GUI改变)
  • 应用于
    • 用户认证
    • 入侵检测
  • 优势
    • 对系统可用性的影响非常小
  • 在 multi-modal systems 最为适用
    • 更加稳健的补充方法
    • 对实施环境高度敏感
      • 例如,键盘

生物社交信息 (生物社交行为信息)

  • 一个紧密相连的社会
  • 在一定的社会环境中,通过社交行为来识别个人或账号
  • 社交网络的属性决定了其中用户的通信模式
  • 社交行为特征
    • 虚拟世界账户的属性
    • 互动的环境(微博,博客,聊天)
    • 互动的内容(主题,点赞,观点,表情,措辞/写作风格)
    • 在线游戏的策略
    • 沟通的模式
  • 三个开放的问题
    • 是否可以从社交信息中提取出持久独特的特征,并用这样的特征进行个人认证?
    • 社交信息与传统的生理、行为信息相结合有什么好处?
    • 社交信息是否能被用于风险评估和安全威胁预防?

生物行为信息分类

  • 创作者
    • 由用户创作的文字图案
      • 词汇,标点,笔触
  • 直接人机交互信息
    • 硬件输入交互:键盘,鼠标,触摸
    • 软件交互:策略,知识,技能
  • 间接人机交互信息
    • 低级别系统活动
      • 系统调用跟踪、日志审核、程序执行跟踪、注册表访问、存储活动、调用堆栈数据分析
  • 动力学:基于运动技能的生物识别技术
    • 依赖于大脑,骨骼,关节,神经系统的正常运转
  • 纯粹的生物行为
    • 行走模式,打字模式,抓握模式

影响实施的因素

  • 所需的设备
    • 不需要额外设备
    • 多个摄像头
    • 脑电图传感器
  • 用户登记时间
    • 训练系统识别用户需要时间
  • 持久性
    • 特征发生变化的时间
  • 干扰已有系统环境
  • 错误率
    • 误拒绝率(False rejection rate,FRR)
    • 误接受率(False acceptance rate,FAR)
    • 等错误率(Equal error rate,ERR):当 FRR=FAR 时的错误率

参考资料

  • NIST SP 800-63-2: Electronic Authentication Guideline
  • Biometrics: A Tool for Information Security
  • Behavioural biometrics: a survey and classification
  • Emerging Trends in Security System Design Using the Concept of Social Behavioural Biometrics
  • CS 259D Lecture 4

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