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再见,密码:你好Brain-ID
一个测试对象输入大脑密码。信用:文尧徐等。CC BY-ND

你的大脑是一种无穷无尽的安全密码来源 - 但你可能不必记住任何东西。带字母和数字的密码和引脚相对容易被黑客攻击难以记住,一般不安全。即使在电脑,智能手机等常用设备的日常登录中,生物识别技术开始采取其位置,指纹,面部识别和视网膜扫描变得共同。

它们更加安全,因为它们更难假装,但生物识别性有一个至关重要的脆弱性:一个人只有一个脸,两个视网膜和10个指纹。它们代表无法重置的密码,如果它们受到损害。

与用户名和密码一样,生物识别凭据也容易受到数据泄露的影响。例如,在2015年,数据库包含指纹5.6百万美国联邦雇员是违反了。这些人不应该使用指纹来保护任何设备,无论是个人使用还是工作时使用。下一次入侵可能会窃取照片或视网膜扫描数据,使这些生物识别技术对安全毫无用处。

我们的团队已经与同事合作其他机构多年来,已经发明了一种新型的生物识别,这两种生物识别都是唯一的绑定到一个人的界面,并且如果需要,可以重置。

脑子里的

当一个人看照片或听到一块音乐时,她的大脑响应研究人员或医疗专业人员可以通过安置在她头皮上的电子传感器进行测量。我们发现每个人的大脑都有不同的反应所以即使两个人看同一张照片,他们大脑活动的读数也会不同。

这个过程是自动和无意识的,所以一个人不能控制大脑的反应。每当人们看到某位名人的照片时,他们的大脑都会做出同样的反应——尽管与其他人不同。

我们意识到这一点是一个可以作为我们所谓的独特组合的机会“大脑密码。“它不仅仅是他们的身体的物理属性,如指纹或其视网膜中的血管模式。相反,它是这个人独特的生物脑结构和他们的非自愿记忆的混合,决定了它如何应对特定的刺激。

制作大脑密码

一个人的大脑密码是在看一系列图像时对其大脑活动的数字阅读。正如密码更安全的那样,如果它们包括不同类型的字符 - 字母,数字和标点符号 - 如果它包括一个人的脑波读数,那么脑密码更安全,这些人的脑波读数看一系列不同类型的图片。

一系列视觉刺激产生最好的大脑密码。

一系列的视觉刺激产生
最好的大脑密码。信用:文尧徐等。CC BY-ND

要设置密码,该人将被认证一些其他方式 - 例如要使用护照或其他识别文书工作,或者将其指纹或面对与现有记录一起检查。然后这个人将穿上一个软舒适的帽子或带有电动传感器的垫或填充头盔。监视器将显示,例如,猪的图片,Denzel华盛顿的脸部和文本“叫我是Ishmael”的开幕式判决,赫尔曼Meville经典“Moby-Dick”的开幕句。

传感器会记录这个人的脑波。就像什么时候一样注册指纹对于iPhone的Touch ID,需要多次读取才能收集到完整的初始记录。我们的研究已经证实,像这样的图片组合会引发脑电波读数,这对特定的人来说是独一无二的,并且在每次登录尝试中都是一致的。

之后,为了登录或进入建筑物或安全房间,人们会戴上帽子,观看一系列图像。计算机系统会将他们当时的脑电波与最初存储的脑电波进行比较,并根据结果决定是否允许访问。这大约需要5秒钟,不比输入密码或在数字键盘上输入个人识别码长多少。

一个黑客之后

在登录数据库的几乎不可避免的黑客攻击之后,大脑密码的实际优势进入了播放。如果黑客闯入存储生物识别模板或使用电子器件伪造人的大脑信号的系统,则该信息不再适用于安全性。一个人无法改变他们的脸部或其指纹 - 但他们可以改变他们的大脑密码。

用另一种方式验证一个人的身份,让他们通过看三张新图片来设置新密码非常简单——也许这次是一张狗的照片,一幅乔治·华盛顿的画和一段甘地的名言。因为它们是不同于初始密码的图像,脑电波模式也会不同。我们的研究发现新的大脑密码会是攻击者很难弄清楚即使他们试图用旧的脑电波读数作为辅助。

大脑密码无休止,因为有很多可能的照片和可以从这些图像中制作的大量组合。没有办法耗尽这些生物识别增强的安全措施。

安全 - 安全

作为研究人员,我们意识到,对于雇主或互联网服务机构来说,使用读取人们大脑活动的身份验证可能令人担忧,甚至令人毛骨悚然。我们的部分研究涉及如何只获取最低量的读数以确保可靠的结果和适当的安全性,而不需要太多的测量,从而使人感到受到侵犯或担心电脑试图读取他们的思想。

我们最初尝试在一个人的头上安装32个传感器,并发现结果是可靠的。然后我们逐渐减少传感器的数量,看看到底有多少是真正需要的-并发现我们可以得到清晰和安全的结果,只需三个适当的传感器位置。

使用者后脑勺上的三个高电极足以探测到大脑的密码。

背面有三个高电极
用户的头部足以检测到
大脑密码。信用:文尧徐等。CC BY-ND

这意味着我们的传感器装置很小,它可以在帽子或虚拟现实耳机内无形地适应。为许多潜在的用途打开门。例如,穿着智能头饰的人可以轻松解锁具有大脑密码的门或计算机。我们的方法也可以使汽车更难以窃取 - 在开始之前,司机必须放在帽子上,看看仪表板屏幕上显示的一些图像。

随着新技术的出现,其他途径也在打开。中国电子商务巨头阿里巴巴最近推出了一款针对使用虚拟现实购买对于物品 - 包括在VR环境中在线购买。如果付款信息存储在VR耳机中,则任何使用它或窃取它的人都将能够购买任何可用的东西。读取其用户脑波的耳机将使敏感区域进行购买,登录或物理访问更安全。谈话

徐文耀,纽约州立大学布法罗分校计算机科学与工程助理教授。冯林,科罗拉多大学丹佛分校计算机科学与工程助理教授。金占鹏是纽约州立大学布法罗分校计算机科学与工程副教授。本文最初发表于谈话

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