学位论文简介

随着信息技术的飞速发展和移动互联网的广泛普及，以智能手机、平板电脑等为代表的智能终端设备被广泛使用，使得大量个人隐私和敏感数据被存储于智能终端设备中。用户身份认证是保护这些隐私和敏感数据的重要手段，但现有的用户身份认证机制大都存在一定的局限。本文针对现有认证机制存在的局限，分别基于嘴唇、眼睛和手指触摸三类生物特征，提出并实现了对应的改进方案。取得的主要成果如下：

（1）针对现有的基于嘴唇的用户身份认证安全性不够高、认证动作不够简便的问题，提出了基于嘴唇形状和微笑过程的用户身份认证机制LipAuth。用户只需执行一个简单的微笑动作即可完成认证过程。LipAuth还通过引入屏摄视频检测算法，提高系统安全性。实验结果表明，LipAuth认证精度高、鲁棒性高且可有效抵御多种不同类型的攻击。

（2）针对现有的基于眼球运动的用户身份认证成本较高、认证过程较为繁琐耗时的问题，提出了基于眼睑模式和眼睛手势的用户身份认证机制DEyeAuth。用户只需执行系统随机选出的三个简单的眼睛手势即可完成认证过程，方便快捷。DEyeAuth使用设备自带的摄像头采集数据，无需眼动仪等额外硬件设备支持，成本低。实验结果表明，DEyeAuth认证精度高、认证过程便捷且抗攻击能力强。

（3）针对现有的基于屏幕触摸的用户身份认证系统不够轻量化、认证过程较为繁琐耗时的问题，提出了基于多指触摸的用户身份认证机制VGestureAuth。用户只需伸出食指和中指在屏幕上滑动一次即可完成认证过程。实验结果表明，VGestureAuth认证精度高、响应时间短且安全性高。

主要学术成果

[1] Ling Kuang, Fanzi Zeng, Daibo Liu, Hangcheng Cao, Hongbo Jiang, Jiangchuan Liu. LipAuth: Securing Smartphone User Authentication with Lip Motion Patterns. IEEE Internet of Things Journal, 2023, 11(1): 1096-1109. (SCI一区，已发表).

[2] Ling Kuang, Fanzi Zeng, Hongbo Jiang, Daibo Liu, Jie Li, Hui Zheng, Qibo Zhang, Geyong Min. DEyeAuth: A Secure Smartphone User Authentication System Integrating Eyelid Patterns with Eye Gestures. IEEE Internet of Things Journal, 2024. (SCI一区，已发表).

[3] Qibo Zhang, Fanzi Zeng, Jingyang Hu, Daibo Liu, Ling Kuang, Zhu Xiao, Hongbo Jiang. E-Argus: Drones Detection by Side-Channel Signatures via Electromagnetic Radiation[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2024. (SCI一区, Early Access).