重放攻击的磁检测制造技术

一种检测语音生物测定系统上的重放攻击的方法，包括：接收表示话音的音频信号；检测磁场；确定所述音频信号和所述磁场之间是否存在相关性；以及如果所述音频信号和所述磁场之间存在相关性，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。

Magnetic detection of replay attack

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重放攻击的磁检测
本文所描述的实施方案涉及用于检测语音生物测定系统上的重放攻击的方法和设备。
技术介绍
语音生物测定系统正在变得越来越广泛地使用。在这种系统中，用户通过在注册阶段期间提供他们的话音样本来训练系统。在随后的使用中，系统能够区别注册用户和未登记的说话者。语音生物测定系统原则上可以用来控制对各种服务和系统的访问。恶意方试图使语音生物测定系统失效的一种方法是获取注册用户的话音的录音，然后试图回放该录音，以冒充注册用户且以获得对旨在限于注册用户的服务的访问。这称为重放攻击或欺骗攻击。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种检测语音生物测定系统上的重放攻击的方法。该方法包括：接收表示话音的音频信号；检测磁场；确定所述音频信号和所述磁场之间是否存在相关性；以及，如果所述音频信号与所述磁场之间存在相关性，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。确定所述音频信号与所述磁场之间是否存在相关性可以包括：识别所述音频信号包含话音的第一时段；识别磁场不同于基线的第二时段；以及，确定第一时段和第二时段是否大体上相同。该方法可以包括：如果所述音频信号包含话音的第一时段的60％以上与所述磁场显著不同于基线的第二时段重叠，和/或所述磁场显著不同于基线的第二时段的60％以上与所述音频信号包含话音的第一时段重叠，则确定第一时段和第二时段大体上相同。该方法可以包括：如果所述音频信号包含话音的第一时段的80％以上与所述磁场显著不同于基线的第二时段重叠，和/或所述磁场显著不同于基线的第二时段的80％以上与所述音频信号包含话音的第一时段重叠，则确定第一时段和第二时段大体上相同。确定所述音频信号与所述磁场之间是否存在相关性可以包括：以第一采样率对检测到的磁场进行采样；以第二采样率对所述音频信号进行采样；以及，确定经采样的音频信号与经采样的检测到的磁场之间是否存在相关性。该方法可以包括：接收表示磁场强度的一系列信号值；形成所述磁场强度在一段时间内的平均值；以及，从表示所述磁场强度的该系列信号值中减去所述磁场强度的平均值，以形成所述检测到的磁场。该方法可以包括：以第三采样率获得数字音频信号，且对所述数字音频信号进行欠采样，从而以所述第二采样率形成所述音频信号。所述第二采样率近似等于所述采样率。确定经采样的音频信号与经采样的检测到的磁场之间是否存在相关性的步骤包括：对经采样的音频信号与经采样的检测到的磁场执行数学相关运算，以获得一输出相关性函数，且确定该输出相关性函数的峰值是否超过一预定阈值。该方法还可以包括：确定表示话音的所述音频信号的源的方向；确定所述磁场的源的方向；以及，如果表示话音的所述音频信号的源的方向对应于所述磁场的源的方向，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于检测语音生物测定系统上的重放攻击的系统，该系统被配置成：接收表示话音的音频信号；检测磁场；确定所述音频信号和所述磁场之间是否存在相关性；以及，如果所述音频信号与所述磁场之间存在相关性，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。该系统可以被配置成通过以下方式来确定所述音频信号与所述磁场之间是否存在相关性：识别所述音频信号包含话音的第一时段；识别所述磁场不同于基线的第二时段；以及，确定第一时段和第二时段是否大体上相同。该系统可以被配置成：如果所述音频信号包含话音的第一时段的60％以上与所述磁场显著不同于基线的第二时段重叠，和/或所述磁场显著不同于基线的第二时段的60％以上与所述音频信号包含话音的第一时段重叠，则确定第一时段和第二时段大体上相同。该系统可以被配置成：如果所述音频信号包含话音的第一时段的80％以上与所述磁场显著不同于基线的第二时段重叠，和/或所述磁场显著不同于基线的第二时段的80％以上与所述音频信号包含话音的第一时段重叠，则确定第一时段和第二时段大体上相同。该系统可以被配置成通过以下方式确定所述音频信号与所述磁场之间是否存在相关性：以第一采样率对检测到的磁场进行采样；以第二采样率对音频信号进行采样；以及，确定经采样的音频信号与经采样的检测到的磁场之间是否存在相关性。该系统可以被配置成：接收表示磁场强度的一系列信号值；形成所述磁场强度在一段时间内的平均值；以及，从表示所述磁场强度的该系列信号值中减去所述磁场强度的平均值，以形成所述检测到的磁场。该系统可以被配置成：以第三采样率获得数字音频信号，且对所述数字音频信号进行欠采样，从而以所述第二采样率形成所述音频信号。所述第二采样率可以近似等于所述采样率。该系统可以被配置成通过以下方式来确定经采样的音频信号与经采样的检测到的磁场之间是否存在相关性：对经采样的音频信号和经采样的检测到的磁场执行数学相关运算，以获得一输出相关性函数，切确定该输出相关性函数的峰值是否超过一预定阈值。该系统可以进一步被配置成：确定表示话音的所述音频信号的源的方向；确定所述磁场的源的方向；以及，如果表示话音的所述音频信号的源的方向对应于所述磁场的源的方向，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种检测语音生物测定系统上的重放攻击的方法。该方法包括：接收表示话音的音频信号；检测磁场；以及，如果所述磁场的强度超过一阈值，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于检测语音生物测定系统上的重放攻击的系统，该系统被配置成：接收表示话音的音频信号；检测磁场；以及，如果所述磁场的强度超过一阈值，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种检测语音生物测定系统上的重放攻击的方法。该方法包括：接收表示话音的音频信号；确定表示话音的所述音频信号的源的方向；检测磁场；确定所述磁场的源的方向；以及，如果表示话音的所述音频信号的源的方向对应于所述磁场的源的方向，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。该方法可以包括从多个麦克风接收表示话音的音频信号。该方法可以包括检测磁场在三个正交方向上的分量。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于检测语音生物测定系统上的重放攻击的系统，该系统被配置成：接收表示话音的音频信号；确定表示话音的所述音频信号的源的方向；检测磁场；确定所述磁场的源的方向；以及，如果表示话音的所述音频信号的源的方向对应于所述磁场的源的方向，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。该系统可以被配置成从多个麦克风接收表示话音的音频信号。该系统可以被配置成检测磁场在三个正交方向上的分量。根据本专利技术的一个方面，提供了一种设备，该设备包括根据以上方面中的任一项的系统。所述设备可以包括移动电话、音频播放器、视频播放器、移动计算平台、游戏设备、远程控制器设备、玩具、机器或者家庭自动化控制器或家用电器。根据本专利技术的一个方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读的有形介质，以及用于执行根据前述方面中的任一项本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测语音生物测定系统上的重放攻击的方法，该方法包括：/n接收表示话音的音频信号；/n检测磁场；/n确定所述音频信号和所述磁场之间是否存在相关性；以及/n如果所述音频信号与所述磁场之间存在相关性，则确定音频信号可能是由重放攻击所导致的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170628 US 62/526,0341.一种检测语音生物测定系统上的重放攻击的方法，该方法包括：
接收表示话音的音频信号；
检测磁场；
确定所述音频信号和所述磁场之间是否存在相关性；以及
如果所述音频信号与所述磁场之间存在相关性，则确定音频信号可能是由重放攻击所导致的。


2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述音频信号与所述磁场之间是否存在相关性包括：
识别所述音频信号包含话音的第一时段；
识别磁场不同于基线的第二时段；以及
确定所述第一时段和所述第二时段是否大体上相同。


3.根据权利要求2所述的方法，包括：如果所述音频信号包含话音的第一时段的60％以上与所述磁场显著不同于基线的第二时段重叠，和/或所述磁场显著不同于基线的第二时段的60％以上与所述音频信号包含话音的第一时段重叠，则确定所述第一时段和所述第二时段大体上相同。


4.根据权利要求3所述的方法，包括：如果所述音频信号包含话音的第一时段的80％以上与所述磁场显著不同于基线的第二时段重叠，和/或所述磁场显著不同于基线的第二时段的80％以上与所述音频信号包含话音的第一时段重叠，则确定所述第一时段和所述第二时段大体上相同。


5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述音频信号与所述磁场之间是否存在相关性包括：
以第一采样率对检测到的磁场进行采样；
以第二采样率对音频信号进行采样；以及
确定经采样的音频信号与经采样的检测到的磁场之间是否存在相关性。


6.根据权利要求5所述的方法，包括：
接收表示磁场强度的一系列信号值；
形成所述磁场强度在一段时间内的平均值；以及
从表示所述磁场强度的该系列信号值中减去所述磁场强度的平均值，以形成所述检测到的磁场。


7.根据权利要求5或6所述的方法，包括：
以第三采样率获得数字音频信号，且对所述数字音频信号进行欠采样，从而以所述第二采样率形成所述音频信号。


8.根据权利要求5、6或7所述的方法，其中所述第二采样率近似等于所述采样率。


9.根据权利要求5、6、7或8所述的方法，其中确定经采样的音频信号与经采样的检测到的磁场之间是否存在相关性的步骤包括：对经采样的音频信号和经采样的检测到的磁场执行数学相关运算，以获得一输出相关性函数，且确定该输出相关性函数的峰值是否超过预定阈值。


10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定表示话音的所述音频信号的源的方向；
确定所述磁场的源的方向；以及
如果表示话音的所述音频信号的源的方向对应于所述磁场的源的方向，则确定所述音频信号可能是由重放攻击所导致的。


11.一种用于检测语音生物测定系统上的重放攻击的系统，该系统被配置成：
接收表示话音的音频信号；
检测磁场；
确定所述音频信号和所述磁场之间是否存在相关性；以及
如果所述音频信号与所述磁场之间存在相关性，则确定音频信号可能是由重放攻击所导致的。


12.根据权利要求11所述的系统，该系统被配置成通过以下方式确定所述音频信号与所述磁场之间是否存在相关性：
识别所述音频信号包含话音的第一时段；
识别所述磁场不同于基线的第二时段；以及
确定所述第一时段和所述第二时段是否大体上相同。


13.根据权利要求12所述的系统，该系统被配置成：如果所述音频信号包含话音的第一时段的60％以上与所述磁场显著不同于基线的第二时段重叠，和/或所述磁场显著不同于基线的第二时段的60％以上与所述音频信号包含话音的第一时段重叠，则确定所述第一时段和所述第二时段大体上相同。


14.根据权利要求13所述的系统，该系统被配置成：如果所述音频信号包含话音的第一时段的80％以上与所述磁场显著不同于基线的第二时段重叠，和/或所述磁场显著不同于基线的第二时段的80％以上与所述音频信号包含话音的第一时段重叠，则确定所述第一时段和所述第二时段大体上相同。


15.根据权利要求11所述的系统，该系统被配置成通过以下方式确定所述音频信号与所述磁场之间是否存在相关性：
以第一采样率对检测到的磁场进...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·阿朗索，J·P·莱索，
申请(专利权)人：思睿逻辑国际半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB