Eve Said Yes：面向头戴式智能语音助手的空气-骨导认证
密码学与安全
2023-09-28 v1 人机交互
信号处理
摘要
机器学习与自然语言处理的最新进展促进了智能语音助手及其服务（如Alexa、Google Home、Siri等）的巨大繁荣。然而，语音欺骗攻击被视为语音控制安全的主要挑战之一，并且从未停止演进，例如基于深度学习的语音转换与语音合成技术。为在声学域之外解决此问题，我们关注头戴式设备，如耳塞与虚拟现实（VR）头显，其能够持续监测振动域中骨传导语音。具体而言，我们确认来自同一发声的空气传导与骨传导（AC/BC）是耦合（或并发）且用户级唯一的，这使其成为多因子认证（MFA）的合适行为与生物特征因子。合法用户可利用所提出的两阶段AirBone认证击败声学域甚至跨域欺骗样本。第一阶段判断空气与骨导语音是否在时域一致（TC），第二阶段运行骨导说话人识别（BC-SR）。因此安全性得以提升，原因有二：（1）当前针对智能语音助手的声学攻击无法影响处于振动域的骨传导；（2）即便面对先进的跨域攻击，独特的骨传导特征也能检测冒名者与机器诱发的振动。最后，与传统MFA以及那些专为增强智能语音安全而设计的方法相比，AirBone认证具有良好的可用性（与语音认证同级）。我们的实验结果表明，所提出的AirBone认证可用且安全，并可由商用现货头戴设备轻松配备，且用户体验良好。
引用
@article{arxiv.2309.15203,
title = {Eve Said Yes: AirBone Authentication for Head-Wearable Smart Voice Assistant},
author = {Chenpei Huang and Hui Zhong and Jie Lian and Pavana Prakash and Dian Shi and Yuan Xu and Miao Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.15203},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 12 figures