MagLive：利用磁场模式变化在智能手机上实现鲁棒的语音活体检测
密码学与安全
2024-08-20 v2
摘要
语音认证已广泛应用于智能手机。然而，它仍然容易受到欺骗攻击的威胁，攻击者使用扬声器重放真实人类的录音样本以绕过语音认证系统。在本文中，我们提出 MagLive，一种专为智能手机设计的鲁棒语音活体检测方案，以缓解此类欺骗攻击。MagLive 利用不同发声源（即人类或扬声器）在发声时产生的磁场模式变化差异进行活体检测，这些变化由智能手机内置的磁力计捕获。为提取有效且鲁棒的磁场特征，MagLive 采用 TF-CNN-SAF 模型作为特征提取器，该模型包括时频卷积神经网络与基于自注意力的融合模型。随后采用有监督对比学习以实现与用户无关、与设备无关以及与内容无关。MagLive 不会给用户带来额外负担，也不依赖主动感知或专用硬件。我们在多种设置下进行了全面实验以评估 MagLive 的安全性和鲁棒性。结果表明，MagLive 能有效区分人类与攻击者（即扬声器），平均平衡准确率达到 99.01%，等错误率为 0.77%。
引用
@article{arxiv.2404.01106,
title = {MagLive: Robust Voice Liveness Detection on Smartphones Using Magnetic Pattern Changes},
author = {Xiping Sun and Jing Chen and Cong Wu and Kun He and Haozhe Xu and Yebo Feng and Ruiying Du and Xianhao Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01106},
year = {2024}
}