基于统计学模型击键行为特征预测的研究

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随着信息技术的发展和网络的进一步普及,人们对资源安全的要求越来越高。传统身份认证技术(如用户名和口令)已经无法满足身份认证安全性的需要。因此,人们将目光转投到克服传统身份认证缺点的生物认证技术上。而击键生物认证技术作为生物认证技术的一种,具有唯一性、随身性等特点的同时,还有区别于其他生物认证技术的优点,如容易采集、成本低、以及用户接受度高等,因此具有更广阔的应用前景。   本文在对各种统计学方法进行深入研究的基础上,建立了应用于击键生物认证的模型。该模型主要是通过对用户的击键行为特征进行预测,进而达到对用户的身份进行准确认证的目的。使用此模型即使在用户的击键行为发生变化时,也可以准确验证用户的身份。在此认证模型中,采用隐马尔可夫模型(HMM)对用户的击键序列进行建模,进行击键序列分析,并使用时间序列方法计算HMM中的状态输出值概率,在进行认证时使用改进的向前算法计算用户的击键状态概率。   通过一段时间内采集用户的击键样本数据,建立了击键认证模型。之后采用固定文本分析法,以双字符组的击键持续时间作为研究对象,实现了应用该击键模型的认证机制。此外,还使用其他方法建立了对比模型。根据实验结果,分析了建立认证模型所使用的样本数目、阈值等对击键认证模型的影响,并得出结论:在用户的击键行为稳定不变,以及具有规律性变化两种情况下,使用时间序列方法较使用其他方法建立的模型,求得的错误拒绝率和错误接受率低。尤其是在用户的击键行为具有规律性变化时,最大差值可以达到15%。而当用户的击键行为发生无规律变化时,使用这两种方法求得的错误拒绝率都较高。
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