安全、鲁棒、实用的基于人脸的身份认证系统研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61802289
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0206.信息安全
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Face authentication has been widely used to protect personal information systems and electronic payment process as face authentication provides an attractive alternative of legacy passwords due to its memory-less authentication process. However, it has intrinsic vulnerabilities against spoofing attacks and face template leakage. In spoofing attacks, adversaries use photo/videos containing victims’ faces to circumvent face authentication systems. Face templates stored by face authentication systems can be leaked via unauthorized access if the face templates are not properly protected by the face authentication systems or operating systems. In this project, we will address both of the above vulnerabilities, which will involve the knowledge and techniques in multiple areas including information security and face recognition. On one hand, in order to prevent the state-of-the-art spoofing attacks, we will design a series of liveness detection methods. The design should be secure, robust, and practical and meet the requirements of multiple platforms, especially the mobile platform. In the design, we plan to identify new features about real 3D faces and texture features of electronic media devices used in the spoofing attacks and propose the corresponding feature extraction algorithm. Based on the extracted features, the proposed liveness detection methods can detect various spoofing attacks including the cutting-edge and powerful dynamic video attack generated by a virtual 3D face model in real time. On the other hand, to defend against face template leakage threat, we will combine deep learning based face recognition algorithms and key binding based biometric template protection methods. The deep learning based face recognition algorithms are used to identify and extract the face features which are more robust to variation of faces and achieve higher recognition rates. The dimensionality of the extracted face features will be further reduced by deep learning algorithm so that the resulting face feature vector meets the requirements of the key binding based face template protection methods. Since the proposed liveness detection methods and face template protection methods are designed to be used in real-world applications, we plan to conduct user experiments and evaluate the proposed methods based on the collected real-world user data.
人脸认证广泛保护个人信息系统和电子支付,因无需记忆,人脸认证成为一种口令认证替代方案。然而,人脸认证受哄骗攻击和人脸特征模板泄漏的威胁。哄骗攻击是指敌手使用受害者的人脸照片或者视频骗过认证系统,而人脸认证系统中的人脸特征模板可能因非法访问或系统漏洞被泄漏。本课题针对这两种威胁进行研究,涉及信息安全和人脸识别多领域的技术。其中,设计安全的、鲁棒的、实用的活体检测方法来抵抗哄骗攻击,并满足多种平台的需求,尤其是移动平台。通过挖掘和提取新的人脸三维特征和电子媒介纹理特征,所设计活体检测方法可抵抗包括目前最先进的虚拟三维人脸模型实时响应视频攻击在内的哄骗攻击。针对人脸特征模板的泄漏,将深度人脸识别算法与基于密钥绑定生物特征模板保护方法相结合。深度人脸识别算法可提取鲁棒的、识别率高的人脸特征向量,利用深度学习算法对人脸特征向量降维,满足密钥绑定方法的需求。注重实用性,开展用户实验并评估所提出的方法。

结项摘要

人脸认证广泛保护个人信息系统和电子支付,因其无内存认证过程,人脸认证成为一种传统密码认证的替代方案。然而,人脸认证受哄骗攻击和人脸特征模板泄漏的威胁。哄骗攻击是指敌手使用受害者的人脸照片或者视频骗过认证系统,而人脸认证系统中的人脸特征模板可能因非法访问或系统漏洞被泄漏。本课题针对这两种威胁进行研究,涉及信息安全和人脸识别多领域的技术。其中,设计安全的、鲁棒的、实用的活体检测方法来抵抗哄骗攻击,并满足多种平台的需求,尤其是移动平台。针对基于二维电子媒介虚假人脸的哄骗攻击,提出了基于局部二值特征的活体检测方法。该方法提取人脸照片的纹理特征,通过对比局部二值模式直方图与真实人脸纹理特征,区分真实人脸和通过电子屏幕展示的虚假人脸。针对基于虚拟三维人脸建模的哄骗攻击,提出了基于相机镜头透视形变的挑战响应活体检测算法FaceCloseup。该算法能够抵御传统的照片攻击和视频攻击这样的二维人脸哄骗攻击,并能有效抵御虚拟三维人脸攻击。针对人脸身份认证系统注册和认证过程中存在的肩窥攻击和窃听攻击问题,提出了三种适合在智能眼镜设备上使用的安全口令输入方法gTapper、gRotator和gTalker。所提三种方法分别从触摸板、惯性传感器和语音识别方面有效抵御了视觉攻击、行动攻击和声学攻击三种外部窃听攻击。课题研究和设计主要方法和成果均具有较高应用潜能。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(2)
Designing Leakage-Resilient Password Entry on Head-Mounted Smart Wearable Glass Devices
在头戴式智能可穿戴玻璃设备上设计防泄漏密码输入
  • DOI:
    10.1109/tifs.2020.3013212
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Information Forensics and Security
  • 影响因子:
    6.8
  • 作者:
    Yan Li;Yao Cheng;Weizhi Meng;Yingjiu Li;Robert H. Deng
  • 通讯作者:
    Robert H. Deng

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

茶カテキン及びテアフラビン酸化機構に関する研究
茶儿茶素和茶黄素氧化机理研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李岩; 柴原あかね; 田中隆; 河野功
  • 通讯作者:
    河野功
凝固模式对定向凝固TiAl-Nb合金组织和力学性能影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    精密成形工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李岩;王天浩;张黎伟;林均品;丁贤飞;李建崇;南海
  • 通讯作者:
    南海
基于光子压缩采样的多频测量与下变频技术
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    IEEE Photonics Journal
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    闫励;戴一堂;徐坤;伍剑;李岩;纪越峰;林金桐
  • 通讯作者:
    林金桐
原地生成宇宙成因核素暴露和埋藏年龄计算方法的统一
  • DOI:
    10.18654/1000-0569/2021.05.16
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    岩石学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄费新;程杨;李岩;李广伟;董国成;梁霞
  • 通讯作者:
    梁霞
中国零售行业信息化管理状况调查与分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国软科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李岩;朱岩;苏强
  • 通讯作者:
    苏强

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码