PPG作为桥梁：利用光电容积描记法实现智能可穿戴设备的跨设备认证
人机交互
2026-02-10 v1
摘要
随着智能可穿戴设备变得日益强大和普及，保护这些设备上的用户隐私已成为一个关键挑战。虽然现有的认证机制可用于智能手表等交互丰富的设备，但在戒指、耳机、眼镜和腕带等交互受限的可穿戴设备上实现设备上认证仍然困难。此外，随着用户拥有多个智能设备，依赖特定于设备的认证方法变得冗余且繁琐。为应对这些挑战，我们提出了PPGTransID，一种普适且无感的跨设备认证方法，它利用光电容积描记信号在人体全身的实时生理一致性。PPGTransID利用可穿戴设备上广泛可用的PPG传感器捕获用户的生理信号，并将其与从智能手机摄像头提取的远程PPG信号进行比较，而智能手机上已建立了稳健的基于面部的认证。通过这种方式，PPGTransID无需额外的用户交互，即可将智能手机的可靠认证状态安全地传输到附近的可穿戴设备。一项对33名参与者的评估表明，PPGTransID达到了95.5%的平衡准确率，并能泛化到多种可穿戴设备形态。对10名参与者的鲁棒性实验证明了其对光照、摄像头位置和用户行为变化的抵抗力，而一项对14名参与者的实时可用性研究则确认了其可靠的性能，且交互负担极小。
引用
@article{arxiv.2602.08972,
title = {PPG as a Bridge: Cross-Device Authentication for Smart Wearables with Photoplethysmography},
author = {Jiacheng Liu and Jiankai Tang and Guangye Zhao and Ruichen Gui and Songqin Cheng and Taiting Lu and Jian Liu and Weiqiang Wang and Mahanth Gowda and Yuanchun Shi and Yuntao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.08972},
year = {2026}
}
备注
31 pages, 15 figures, 5 tables, submitted to IMWUT 2026