Mobil Metne Bağımlı Tek Cümle Konuşmacı Tanıma Uygulamasında Kayıttan Sahte Doğrulama

Authors : Osman BÜYÜK

Pages : 77-88

View : 9 | Download : 8

Publication Date : 2017-03-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Son yıllarda akıllı telefon gibi mobil araçların kullanımındaki hızlı artış farklı teknolojileri bu platformlar için gerçekleştirmeyi önemli bir sektör haline getirmiştir. Mobil uygulama sayısındaki bu artış bu uygulamalardaki güvenlik meselesini de ön plana çıkarmıştır. Konuşmacının sesinden kimliğinin otomatik olarak belirlenmesini sağlayan konuşmacı tanıma teknolojisi kişisel bilgi güvenliği gerektiren mobil uygulamalarda güvenlik açığını gidermek için kullanılabilir. Metne bağımlı tek cümle konuşmacı tanıma uygulamasında konuşmacılar eğitim ve tanıma sırasında ortak parola cümlesini tekrar ederler. Eğitim ve tanımada aynı metnin tekrarlaması tanıma performansını arttırdığı gibi kullanım kolaylığı da sağlamaktadır. Bununla birlikte tek cümle uygulamaları özellikle kayıttan sahte doğrulama ataklarına karşı son derece savunmasızdır. Bu çalışmada metne bağımlı tek cümle uygulamasının kayıttan sahte doğrulama ataklarına karşı dayanıklılığı test edilmiştir. Bu çalışmada mobil araçlar için geliştirilecek tek cümle uygulamasının kayıttan sahte doğrulama ataklarına karşı dayanıklılığını test edebilmek için yeni bir konuşmacı tanıma veri tabanı oluşturulmuştur. Bu veri tabanında 124 konuşmacı (62 bayan + 62 bay) 2 ayrı oturumda belirlenen parola cümlesini tekrar etmiştir. Kayıtlar 2 farklı akıllı telefon kullanılarak alınmıştır. Bu veri tabanı ile kayıttan sahte doğrulama saldırıları simüle edilmiştir. Gauss karışım modeli (Gaussian mixture models - GKM) metinden bağımsız uygulamalarda en sık kullanılan yöntemlerdendir. Saklı Markov model (hidden Markov model - SMM) tabanlı yöntemler ise metne bağımlı uygulamalarda artikülasyon bilgisinden daha iyi faydalandıkları için tercih edilmektedir. Son dönemlerde kanal uyuşmazlığı problemini gidermek için i-vektör/PLDA yöntemi önerilmiş ve özellikle metinden bağımsız uygulamalarda son derece başarılı sonuçlar vermiştir. Bu çalışmada GKM, cümle SMM ve i-vektör/PLDA yöntemleri mobil metne bağımlı tek cümle uygulamasında kayıttan sahte doğrulama ataklarına karşı test edilmiştir. Deneylerde tüm yöntemlerin sahte doğrulama saldırılarından önemli ölçüde etkilendiği gözlenmiştir. Yaptığımız testlerde eşit hata oranları normal sahte doğrulama denemelerinde %0.5-1 aralığındayken, kayıttan sahte doğrulama denemeleriyle %10-25 aralığına yükselmiştir.
Keywords : Konuşmacı tanıma, metne bağımlı tek cümle, kayıttan sahte doğrulama, mobil araçlar, akıllı telefonlar