基于口令击键过程的用户身份识别方法研究.pdfVIP

V01．16 第16卷第2期 模式识别与人工智能 No．2 2003年6月 PRAI June2003 基于口令击键过程的用户身份识别方法研究 朱 明 黄云 陈锋 (中国科学技术大学自动化系合肥230027) 摘要 口令保护机制是计算机系统及其网络安全管理中重要的一环．如何有效防止因口令失窃所造成计算机及 其网络系统的非法进入，一直是一个倍受关注的问题．为此本文提出了一种利用用户口令输入时的击键特征进行 用户身份认证的方法．该方法利用用户在点击键盘时所产生的按键压力和击键频率，构造出能够描述每个用户特 有的击键特征向量，并由此提出了一种基于有限正例样本集合识别正反例的归纳方法．相应的实验结果表明这种 用户身份认证方法，具有较高的用户识别能力． 关键词生物特征，身份认证，安全管理 中图法分类号TP391．4 1 引 言 类不同数据集(这里分别对应合法和非法用户口令 输入的击键特征向量)． 针对目前口令机制存在的不足，人们提出了利 2 主要思想 用用户击键特征，来帮助进行用户身份认证的有关 方法．但目前国内外有关基于用户击键特征进行身 基于用户口令输入的击键特征进行用户身份认 份认证研究工作的公开报道或论文并不多见【l2J， 证研究的主要内容是，将用户输入口令时所形成的 而且是主要研究基于长达数月用户击键数据对用户 击键特征，作为代表用户个人的一种生物特征；并以 进行分类识别…，或是利用用户口令输入的击键特 此作为研究基于用户口令输入击键特征进行身份认 征产生相应的密钥，以防范黑客的口令暴力攻击【2|． 证的基础数据对象，探索解决如何利用这种形式的 文献[3]则是利用不同用户口令输入所构成的击键 用户生物特征，有效进行用户身份认证的问题． 特征正反例子进行分类学习识别． 由于每个用户对键盘的熟悉程度及其击键习惯 这里我们从基于口令击键过程进行用户身份验 等均不尽相同，这就使得每个用户在输入自己口令 证的实际应用需求出发，也就是，用户不会提供很多 时，其口令输入的击键过程就构成了各用户自己独 的口令输入击键样本，更无法提供自己口令其他人 特的击键(生物)特征．本文使用两相邻击键之间的 的击键过程．因此本文重点研究了如何利用有限个 时间间隔作为对用户熟悉键盘程度的客观描述特 用户口令输入过程所产生的击键特征进行用户身份 征；而使用各键按下时间长短作为用户击键压力的 认证，为此我们提出一种基于有限样本正例集合进 客观描述．这样一个用户的击键情况就可以用图1 行分类识别的新方法．与目前的其它分类方法相比， 所示的方波来描述． 本文所提出的分类方法最大特点就是，它将聚类分 图1所示的各方波波谷(字母P、a、s、s、w、d所 析、示例学习等多种学习方法有机地结合在一起，它 对应的部分)，分别代表用户输入相应字母时各键按 的分析对象为仅包含有限(个数)正例样本数据的集 下的时间长度；而图1中各方波的波峰，则分别代表 合，而其学习目标仍是需要有效分类识别出正反两 用户输入相应各字母时各相邻按键之问(从前一个 收稿日期：2001—08—31；修回日期：2002一03—27 万方数据 2期 朱 明 等：基于口令击键过程的用户身份识别方法研究 253 按键松开到后