密歇根大学实时计算实验室研发出身份验证技术VAuthVAuth已申请专利并准备商用化VAuth使用微型加速剂收集说话时身体产生的震动来校验身份近日，密歇根大学发表新闻称，该校科研人员已经打造出一套名为VAuth的技术，赋予智能语音助手识别其主人的能力，研究成果《语音助手的连续验证》已于本月中旬在第23届国际移动计算与网络会议上发表。
研发这套技术的是密歇根大学电气工程与计算机科学系教授Kang Shin所领导的团队，其于1985年建立实时计算实验室，展开对无线网络、计算机安全、隐私保护等多个领域的研究。他的学生、论文一作冯寰在完成博士学业期间注意到随着物联网设备普及，以亚马逊Alexa为代表的智能语音助手已经和人们的隐私密不可分，它们可能掌管着用户的日程，替用户发邮件或短信，甚至连查看银行账户余额，分析用户的兴趣和焦点都能办到，然而遗憾的是语音助手的验证手段却没跟上，除了用户之外，其它人也能冒充用户本人进行操作。
因此，冯寰和Kassem Fawaz在Kang Shin教授的指导下，于2016年展开对语音助手身份验证机制的研究。为了让语音助手使用起来尽可能方便，加一道密码或借助智能手机二次校验这类手法不可取，但好在随着物联网设备普及，不止手机带有无线通信模块，其它可穿戴设备，如项链、耳机和眼镜等也有，只不过这些设备通常不是专为验证用户身份而开发，即便想实现身份校验功能，硬件也不支持，必须重新开发生物信息扫描设备。据悉，研究人员自研的VAuth可穿戴设备使用了一个Knowles BU-27135微型加速计，其尺寸仅为7.92 X 5.59 X 2.28毫米，可轻易集成到其它可穿戴设备中。该加速度计只使用Z轴信号，具有11kHz模拟带宽，足以捕捉需要的生物信息。然后他们又加入蓝牙发射器，使其支持模拟数字转换(ADC)和信号传输功能。
工作时，该设备会持续收集用户说话时身体产生的微小颤动，考虑到不仅喉咙会产生振动，面部和胸部的皮肤等部位也有，不过是强弱的区别，因此VAuth设备可佩戴在上半身任何地方。为减少能耗，VAuth只在语音助手的请求下才开始传输加速度计信号，这些信号会被传送到基于Matlab的服务端，由服务端来完成校验，并将结果返回给语音助理。通常用户使用语音助手都在局域网内，如果能将服务端集成到智能家居内部，则中间的校验过程可控制在0.36秒左右甚至更短。
随后研究团队就VAuth的安全性进行了评估，让18位用户操作了30条语音命令，实现了97%的检测准确率，而出错的概率低于0.1%，且无论用户语言、口音和行动能力。其后，他们又模拟了各种实际的攻击，比如重放攻击、语音攻击或模拟攻击，都被成功防御。此外，VAuth设备能与大多数语音助理兼容，能耗也低，具备优良的商业化潜质。目前，实时计算实验室已为VAuth申请了专利，在他们进行的一次市场调研中，952名受访者有70%都愿意使用VAuth设备，其中又有一半以上的人愿意为此支付至少25美元。
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University of Michigan College of Engineering
密歇根大学工程学院
密歇根大学工程学院于1854年在美国成立，是一所工程技术研究机构，创始母机构为密歇根大学。现任院长为Alec D. Gallimore。
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