Дьякова В.Н.., доценты Дьяков И.А., Коробова И.Л.

ФГБОУ ВПО «ТГТУ», Россия

МОДИФИКАЦИЯ АЛГОРИТМА РАСПОЗНАВАНИЯ КЛАВИАТУРНОГО ПОЧЕРКА

Рассматриваемый алгоритм идентификации личности основывается на биометрических особенностях каждого человека, и использует особенности набора текста на клавиатуре, которыми являются время удержания клавиши и время между нажатиями клавиш.

Для идентификации пользователей создаётся база данных контрольных фраз, содержащая следующие параметры [1]:

- минимальное время удержания каждой для клавиши;

- максимальное время удержания каждой для клавиши;

- среднее время удержания для каждой клавиши ;

- минимальная пауза между нажатиями для каждой пары клавиш;

- максимальная пауза между нажатиями для каждой пары клавиш;

- средняя пауза между нажатиями для каждой пары клавиш ;

- идентификатор пользователя (имя пользователя).

Предлагается модифицировать классический алгоритм следующим способом. На этапе создания БД для уменьшения погрешности вводимых данных необходимо скорректировать интервал с учетом возможной ошибки. Вариантом такой корректировки является размещение полученного интервала симметрично относительно найденной средней величины времени.

Рассмотрим пример ввода контрольной фразы «password». На рисунке 1 представлены результаты экспериментов. Мы видим, что пользователь вводил фразу 6 раз. Для паузы между парой букв «sw» мы имеем 6 значений времен: 27, 25, 23, 20, 18, 3 при этом значение 3 явно выделяется из общего набора. Это число и вносит погрешность в данные, растягивая интервал вниз, хотя мы видим что наиболее вероятной зоной является интервал (18;27). Поэтому, чтобы это исправить, мы находим среднее значение ~19 и длину интервала 24, затем откладываем по половине значения длины интервала в обе стороны от среднего значения, тем самым центрируя интервал относительно среднего значения, получая новый интервал (7;31).

Рис.1. Иллюстрация к расчёту временных характеристик

Таким образом, полученный новый интервал смещен в более вероятную область. Также можно смещать интервал пропорционально количеству значений в данной области, т.е. т.к. в верхней области находится ~80% значений, то интервал можно разместить ближе к верхней части. Для этого можно использовать формулу:

Верхняя часть интервала должна быть смещена на U, а нижняя на D относительно среднего значения

,

где L – общая длина интервала; k – общее количество значений; n,m–количество значений над и под средним значением соответственно.

Для входа в систему пользователь вводит контрольную фразу один раз. При этом мы получаем два массива: первый со временами удержания, а второй с паузами между нажатиями клавиш. После чего мы должны идентифицировать пользователя среди зарегистрированных, в противном случае выдать сообщение об отказе в доступе.

Сравнение происходит по следующему алгоритму.

Сначала нормируются все максимальные и минимальные значения, разделив их на соответствующие средние значения:

где - время удержания i-й клавиши, -среднее время удержания i-й клавиши; - пауза между нажатиями i-й пары клавиш, -средняя пауза между нажатиями этой же пары клавиш.

Далее нормируются значения, которые пользователь ввел для входа в систему:

где t - характеристики, которые пользователь вводит один раз для входа в систему; T - эталонные значения характеристик для n-ого пользователя из базы зарегистрированных пользователей.

Далее все работы выполняются в приведенных эталонных максимальных и минимальных значениях времен удержания и пауз, а также приведенных проверяемых (тестируемых) наборах значений (характеристик).

Литература

1. Широчин, В.П. Динамическая аутентификация на основе анализа клавиатурного почерка // В.П Широчин, А.В. Кулик, В.В./ http://masters.donntu.org/2002/fvti/aslamov/files/Bio_Autentification.htm