Субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий
Основная тенденция, присущая современным исследованиям в области обнаружения атак на биометрическое предъявление, заключается в том, что в большинстве работ применяется субъектонезависимый подход. Тем не менее, существует ряд исследований, свидетельствующих о перспективности применения субъектозавис...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center
2025-01-01
|
| Series: | Информатика и автоматизация |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/16577 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832592291838033920 |
|---|---|
| author | Mikhail Evsyukov |
| author_facet | Mikhail Evsyukov |
| author_sort | Mikhail Evsyukov |
| collection | DOAJ |
| description | Основная тенденция, присущая современным исследованиям в области обнаружения атак на биометрическое предъявление, заключается в том, что в большинстве работ применяется субъектонезависимый подход. Тем не менее, существует ряд исследований, свидетельствующих о перспективности применения субъектозависимого подхода, который подразумевает использование информации о предполагаемой личности субъекта для увеличения точности обнаружения спуфинга. В связи с этим, цель данной работы – реализация субъектозависимого метода обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий, а также его экспериментальная оценка применительно к задаче обнаружения синтезированной речи и преобразованного голоса. Для извлечения признаков используются искусственные нейронные сети, предобученные для задач обнаружения атак на биометрическое предъявление, распознавания диктора и распознавания звуковых паттернов. В качестве классификаторов применяется ряд моделей обнаружения аномалий, каждая из которых обучается на подлинных данных целевого диктора. Экспериментальная оценка предложенного метода с использованием набора данных ASVspoof 2019 LA показывает, что лучшая субъектозависимая система обнаружения атак на биометрическое предъявление, использующая нейронную сеть, предобученную для распознавания дикторов, обеспечивает EER (Equal Error Rate, равный процент ошибок) равный 4.74%. Данный результат свидетельствует о том, что признаки, извлечённые сетями, предобученными для распознавания диктора, содержат полезную информацию для обнаружения атак на биометрическое предъявление. Кроме того, предложенный метод позволил увеличить точность трёх базовых систем ОАБП, предназначенных для обнаружения синтезированного голоса. При проведении экспериментов с двумя базовыми системами на наборе данных ASVspoof 2019 LA улучшение EER составило 7.1% и 9.2%, а min t-DCF – 4.6%, относительно исходного результата. При проведении экспериментов с третьей базовой системой на наборе данных ASVspoof 2021 LA улучшение EER составило 3.9% относительно исходного результата с незначительным улучшением min t-DCF. |
| format | Article |
| id | doaj-art-757548ead7f94355826a1f2e041d52ec |
| institution | Kabale University |
| issn | 2713-3192 2713-3206 |
| language | English |
| publishDate | 2025-01-01 |
| publisher | Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center |
| record_format | Article |
| series | Информатика и автоматизация |
| spelling | doaj-art-757548ead7f94355826a1f2e041d52ec2025-01-21T11:27:24ZengRussian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research CenterИнформатика и автоматизация2713-31922713-32062025-01-0124119322810.15622/ia.24.1.816577Субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалийMikhail Evsyukov0Kuban State Technological UniversityОсновная тенденция, присущая современным исследованиям в области обнаружения атак на биометрическое предъявление, заключается в том, что в большинстве работ применяется субъектонезависимый подход. Тем не менее, существует ряд исследований, свидетельствующих о перспективности применения субъектозависимого подхода, который подразумевает использование информации о предполагаемой личности субъекта для увеличения точности обнаружения спуфинга. В связи с этим, цель данной работы – реализация субъектозависимого метода обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий, а также его экспериментальная оценка применительно к задаче обнаружения синтезированной речи и преобразованного голоса. Для извлечения признаков используются искусственные нейронные сети, предобученные для задач обнаружения атак на биометрическое предъявление, распознавания диктора и распознавания звуковых паттернов. В качестве классификаторов применяется ряд моделей обнаружения аномалий, каждая из которых обучается на подлинных данных целевого диктора. Экспериментальная оценка предложенного метода с использованием набора данных ASVspoof 2019 LA показывает, что лучшая субъектозависимая система обнаружения атак на биометрическое предъявление, использующая нейронную сеть, предобученную для распознавания дикторов, обеспечивает EER (Equal Error Rate, равный процент ошибок) равный 4.74%. Данный результат свидетельствует о том, что признаки, извлечённые сетями, предобученными для распознавания диктора, содержат полезную информацию для обнаружения атак на биометрическое предъявление. Кроме того, предложенный метод позволил увеличить точность трёх базовых систем ОАБП, предназначенных для обнаружения синтезированного голоса. При проведении экспериментов с двумя базовыми системами на наборе данных ASVspoof 2019 LA улучшение EER составило 7.1% и 9.2%, а min t-DCF – 4.6%, относительно исходного результата. При проведении экспериментов с третьей базовой системой на наборе данных ASVspoof 2021 LA улучшение EER составило 3.9% относительно исходного результата с незначительным улучшением min t-DCF.https://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/16577субъектозависимый подходобнаружение спуфингаобнаружение атак на биометрическое предъявлениебиометрические системыголосовая биометриятрансфер обученияобнаружение аномалий |
| spellingShingle | Mikhail Evsyukov Субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий Информатика и автоматизация субъектозависимый подход обнаружение спуфинга обнаружение атак на биометрическое предъявление биометрические системы голосовая биометрия трансфер обучения обнаружение аномалий |
| title | Субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий |
| title_full | Субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий |
| title_fullStr | Субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий |
| title_full_unstemmed | Субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий |
| title_short | Субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий |
| title_sort | субъектозависимый метод обнаружения атак на биометрическое предъявление в системах распознавания диктора на основе обнаружения аномалий |
| topic | субъектозависимый подход обнаружение спуфинга обнаружение атак на биометрическое предъявление биометрические системы голосовая биометрия трансфер обучения обнаружение аномалий |
| url | https://ia.spcras.ru/index.php/sp/article/view/16577 |
| work_keys_str_mv | AT mikhailevsyukov subʺektozavisimyjmetodobnaruženiâataknabiometričeskoepredʺâvlenievsistemahraspoznavaniâdiktoranaosnoveobnaruženiâanomalij |