A mobile touch-based continuous authentication system via user-specific distribution based learning
Kullanıcıya özel dağılım tabanlı öğrenme ile dokunmatik sürekli kimlik doğrulama sistemi
- Tez No: 968045
- Danışmanlar: PROF. DR. TUĞBA TAŞKAYA TEMİZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enformatik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Veri Bilimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 50
Özet
Mobil cihazlar, şifre, PIN veya fizyolojik biyometri gibi geleneksel kimlik doğrulama yöntemleriyle korunsa bile güvenlik tehditlerine açıktır. Bu yöntemler, omuz üzerinden gözetleme ve sahtecilik gibi saldırılara karşı savunmasızdır ve ilk erişimden sonra sürekli kimlik doğrulama mekanizmalarından yoksundur. Bu sorunlar, kaydırma ve dokunma davranışları gibi davranışsal biyometri ile kimliği sürekli doğrulayan Sürekli Kimlik Doğrulama (CA) ile azaltılır. Bu çalışmada, özet istatistikler yerine etkileşim özelliklerinin (hareket hızı, ivme, eğrilik, kümülatif ortalama hız) tam olasılık dağılımlarını modelleyen dokunma tabanlı bir CA çerçevesi sunulmuştur. Çekirdek Yoğunluk Tahmini (KDE) ile özellik dağılımları oluşturulur ve Kullback-Leibler (KL) ıraksaması kullanılarak oturum ve kullanıcıya özel bant genişlikleri optimize edilir, böylece bireysel davranış modellerinin doğruluğu artırılır. Bu dağılım tabanlı özellikler, bir CNN tabanlı Siamese ağına beslenir ve kimlik doğrulama için oturumlar arası benzerlik gösterimleri öğrenilir. BehavePassDB veri seti üzerinde değerlendirildiğinde, önerilen yöntemin sabit bant genişlikli bir alternatifi ve elle hazırlanmış istatistikler kullanan bir XGBoost temel modelini sürekli olarak geride bıraktığı gösterilmiştir. Daha yüksek ROC AUC, daha düşük Eşit Hata Oranları ve gelişmiş kesinlik–duyarlılık metrikleri elde edilmiştir. Tam davranışsal dağılımların modellenmesi ve KDE parametrelerinin kullanıcı bazında uyarlanması sayesinde, kimlik doğrulama doğruluğu, dayanıklılığı ve cihazlar ile popülasyonlar arasında genelleme yeteneği önemli ölçüde artırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Mobile devices are exposed to security threats, even when protected by traditional authentication methods such as passwords, PINs, or physiological biometrics. These methods are vulnerable to attacks like shoulder surfing and spoofing, and they lack mechanisms for continuous identity verification after initial access. These issues are mitigated by Continuous Authentication (CA), which continuously validates identity through behavioral biometrics, such as scrolling and swiping patterns. In this work, a touch-based CA framework is introduced that models full probability distributions of interaction features (movement speed, acceleration, curvature, cumulative average speed) instead of relying on summary statistics. Kernel Density Estimation (KDE) is employed to generate feature distributions, and session- and user-specific bandwidths are optimized using Kullback–Leibler (KL) divergence, enhancing the fidelity of individual behavior models. These distribution-based features are then fed into a CNN-based Siamese network, where similarity embeddings across sessions are learned for authentication. When evaluated on the BehavePassDB dataset, the proposed method is consistently shown to outperform both a fixed-bandwidth alternative and a baseline XGBoost model using handcrafted statistics, achieving higher ROC AUC, lower Equal Error Rates, and improved precision–recall metrics. Authentication accuracy, robustness, and generalization across devices and populations are demonstrated to be significantly boosted by the modeling of complete behavioral distributions and the tailoring of KDE parameters per user.
Benzer Tezler
- Kalite fonksiyon açınımı ve akıllı telefon tasarımında uygulanması
Kali̇te fonksi̇yon açinimi ve akilli telefon tasariminda uygulanmasi
GÖKHAN KALEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. HÜSNÜ BÜLENT CERİT
- Object-aware interactive perception
Nesne farkındalıklı etkileşimli algılama
ÇAĞATAY KOÇ
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SANEM SARIEL UZER
PROF. DR. SİNAN KALKAN
- Tablet bilgisayar ile kablosuz gezgin robot kontrolü
Wireless mobile robot control with tablet computer
GONCA ERŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HERMAN SEDEF
- Use of augmented reality technologies in cultural heritage sites; Virtu(Re)Al Yenikapı
Arttırılmış gerçeklik teknolojilerinin kültürel miras alanlarında kullanımı; Yenikapı örneği
SİBEL YASEMİN ÖZGAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YÜKSEL DEMİR