Artificial neural networks in embedded systems applications for user authentication [recurso eletrônico] = Redes neurais artificiais em aplicações de sistemas embarcados para autenticação de usuários
Mijail Ronald Vidal Vargas
DISSERTAÇÃO
Inglês
T/UNICAMP V667a
[Redes neurais artificiais em aplicações de sistemas embarcados para autenticação de usuários]
Campinas, SP : [s.n.], 2019.
1 recurso online (76 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Eduardo Alves do Valle Júnior
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Resumo: Um dispositivo móvel é uma ferramenta essencial para o trabalho que vai substituindo um computador desktop em muitas atividades da vida diária, mas em caso de perda do dispositivo, pode comprometer as informações pessoais. Normalmente, um dispositivo móvel oferece apenas uma camada de...
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Resumo: Um dispositivo móvel é uma ferramenta essencial para o trabalho que vai substituindo um computador desktop em muitas atividades da vida diária, mas em caso de perda do dispositivo, pode comprometer as informações pessoais. Normalmente, um dispositivo móvel oferece apenas uma camada de segurança após o primeiro acesso, como ser palavras-chave, PINs e perguntas secretas, não sendo suficiente em um problema de autenticação contínua. É por isso que a autenticação contínua tem sido um tópico ativo nos últimos anos, e tem proposto muitas técnicas para monitorar o acesso aos usuários. A técnica mais comum é o reconhecimento de gestos, este metodo utiliza sequências de movimentos na tela sensível ao toque para autenticação do usuário. Além disso, através do uso de algoritmos de aprendizado de máquina, mostraram um avanço significativo na área de segurança para telefones celulares. Neste trabalho, propusemos dois novos tipos de algoritmos de autenticação contínua usando deep learning: O primeiro baseado em software usando uma arquitetura convolucional (Cifar-10) como extrator de recursos e um classificador Support Vector Machine (SVM) para autenticação de usuários. Neste caso, os resultados foram ótimos para condições normais onde o usuário interage em um único aplicativo, mas para um aplicativo diferente, o sistema não se mostrou muito robusto para rejeitar pessoas falsas porque o esquema de gestos depende do aplicativo gerado. Além disso, seu uso exaustivo causa a alocação de uma grande quantidade de memória RAM, o que faz com que a bateria seja consumida rapidamente. O segunda proposta foi baseado em hardware e é chamado Mini Mind. A arquitetura Mini Mind foi implementada em um Cyclone IV - FPGA com duas camadas de LSTM. Os resultados do Mini Mind podem computar um gesto 2,5 vezes mais rápido que a CPU e 14 vezes mais rápido que a GPU. Em termos de consumo de energia, pode consumir 17 vezes menos do que uma CPU e 109 vezes menos que uma GPU. Ambas as arquiteturas, software e hardware diferem significativamente entre desenho e implementação. Mas ambos os pontos de vista são considerados em sistemas embarcados para autenticação contínua de usuários
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Abstract: A mobile device is an essential tool for working and also it is replacing a desktop computer in many activities of daily life, but in the case of lost, it could compromise the personal information. Typically, a mobile device offers only one security layer after first access such as...
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Abstract: A mobile device is an essential tool for working and also it is replacing a desktop computer in many activities of daily life, but in the case of lost, it could compromise the personal information. Typically, a mobile device offers only one security layer after first access such as keywords, PINs, and secret questions, being not enough in a continuous authentication problem. That is why continuous authentication has been an active topic in the last year, and it has proposed many techniques for monitoring all the time user access with the use of sensors in a mobile device. The most common technique is gesture recognition, which used touchscreen sequences movements for user authentication. Moreover, through the use of algorithms of machine learning, they showed a significant advance in the area of security for mobile phones. In this work, we proposed two new types of continuous authentication algorithms using deep learning: Based on software using a convolutional architecture (Cifar-10) as a feature extractor and a Support Vector Machine (SVM) classifier for user authentication. In this case, the results were optimal for normal conditions where the user interacts reasonably in a single application, but for a different application, the system did not much robust to reject fake people because the gesture scheme depends on the application generated. Besides, its exhaustive use causes the allocation of a large amount of RAM, which causes the battery to be consumed quickly. The second-based hardware is called Mini Mind. Mini Mind architecture was implemented in a Cyclone IV - FPGA with two layers of LSTM and fully connected. Also, it was provided to be efficient in terms of power consumption and throughput for a continuous authentication process. In this case, the results Mini Mind can compute one gesture 2.5 times faster than CPU and 14 times faster than GPU. In terms of power consumption, it can consume 17 times less than CPU and 109 times less than GPU. Both architectures, software, and hardware significantly differ between design and implementation. But both points of view are considered in embedded systems for continuous user authentication
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Artificial neural networks in embedded systems applications for user authentication [recurso eletrônico] = Redes neurais artificiais em aplicações de sistemas embarcados para autenticação de usuários
Mijail Ronald Vidal Vargas
Artificial neural networks in embedded systems applications for user authentication [recurso eletrônico] = Redes neurais artificiais em aplicações de sistemas embarcados para autenticação de usuários
Mijail Ronald Vidal Vargas