Казачук Мария Андреевна Динамическая аутентификация пользователей на основе анализа работы с клавиатурой компьютера

Краткое описание

Казачук Мария Андреевна Динамическая аутентификация пользователей на основе анализа работы с клавиатурой компьютера
ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
кандидат наук Казачук Мария Андреевна
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ РЕШЕНИЙ И АЛГОРИТМОВ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ АУТЕНТИФИКАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ КЛАВИАТУРНОГО ПОЧЕРКА

1.1 Обзор современных индустриальных решений по динамической аутентификации пользователей на основе клавиатурного почерка

1.2 Сбор и обработка данных

1.2.1 Особенности web-сбора данных

1.2.2 Особенности локального сбора данных

1.2.3 Описание собираемых данных

1.2.4 Фильтрация собранных данных

1.3 Выделение набора характеристических признаков

1.3.1 Разбиение потока событий на временные окна

1.3.2 Расчет характеристических признаков для каждого временного окна

1.4 Постобработка векторов признаков

1.5 Сокращение размерности пространства признаков

1.5.1 Методы, основанные на анализе используемых пользователем клавиш

1.5.2 Метод главных компонент

1.5.3 Эвристические методы сокращения размерности признакового пространства

1.6 Построение модели пользователя

1.6.1 Одноклассовый метод k-ближайших соседей

1.6.2 Одноклассовый метод опорных векторов (SVC, Single Class SVM)

1.6.3 Модель гауссовых смесей

1.6.4 Нейронные сети

1.6.5 Сравнение качества работы используемых подходов

1.7 Выводы

45

2 ПРЕДОБРАБОТКА ДАННЫХ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ДИНАМИКУ РАБОТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ С КЛАВИАТУРОЙ КОМПЬЮТЕРА

2.1 Описание используемых для исследования наборов данных

2.2 Фильтрация собранных данных

2.3 Разделение потока собираемых данных на временные окна

2.4 Расчет характеристических признаков для каждого временного окна

2.5 Выделение стабильных признаков, характеризующих динамику работы пользователя с клавиатурой компьютера

2.5.1 Формальная постановка задачи расчета уровня стабильности произвольного составного характеристического признака

2.5.2 Вычисление уровня стабильности составного характеристического признака с использованием критерия Колмогорова-Смирнова

2.6 Дискретизация признаков по квантилям

2.7 Экспериментальное исследование

2.7.1 Исследование параметров построения временных окон

2.7.2 Исследование признакового пространства модели представления и подбор соответствующих параметров

2.7.3 Исследование методов обработки признаков и подбор соответствующих параметров

2.7.4 Исследование устойчивости работы предложенных алгоритмов к смене используемого оборудования

2.8 Выводы

3 ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ КЛАВИАТУРНОГО ПОЧЕРКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

3.1 Задача поиска аномалий в данных. Определение исключения

3.2 Классические kemel-методы поиска исключений

3.3 Нечеткий метод выявления аномалий в данных на основе эллиптической кластеризации в RKHS

3.3.1 Формулировка и обоснование метода

3.3.2 Алгоритм поиска исключений с использованием процедуры блочного покоординатного спуска

3.3.3 Исследование сходимости метода

3.3.4 Исследование работы метода на простейших демонстрационных примерах

3.3.5 Оценка сложности работы алгоритма

3.4 Метод подбора оптимальных значений метапараметров алгоритмов одноклассовой классификации

3.5 Использование ^статистики Уэлша для оценки аномальности поведения пользователя на основе анализа целых сессий работы за компьютером

3.6 Экспериментальное исследование

3.7 Выводы

4 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА

4.1 Сценарии функционирования

4.1.1 Сбор поведенческой информации о взаимодействии пользователей с клавиатурой компьютера

4.1.2 Построение индивидуальных моделей поведения пользователей

4.1.3 Применение индивидуальных моделей поведения пользователей

4.2 Программная реализация

4.2.1 Архитектура системы

4.2.2 Описание программных компонентов

4.2.3 Пример использования

4.3 Экспериментальное исследование

4.4 Оценка производительности

4.5 Выводы

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ