スマートフォンのフリック操作を用いた個人識別手法の検討

電子決済サービスなどのスマートフォンを活用したサービスの普及に伴い、スマートフォンは私たちの日常生活にとって、必要不可欠な存在になったと言える。本研究では、スマートフォンのさらなるセキュリティ性の向上を目的とした、フリック操作を用いて継続的に個人認証を行う認証手法についての研究を行った。

被験者は、本学学生5名を対象として行った。本実験では、椅子に座った状態でスマートフォンを片手で縦方向に保持してもらい、親指でフリック操作を行う場合と人差し指と親指でフリック操作を行う場合の２パターンで各15回、フリック操作時の行動的特徴量とジャイロセンサーの変化量の計測を行った。

実験で得た15試行分の計測情報を学習用に10回、評価用に5回に分け、自己組織化マップを用いて分析を行った。自己組織化マップの条件として、マップタイプはトーラス型と基本型、マップサイズは70×70(ユニット数4,900)、エポック回数は10回と設定した。マップ上の学習した点と評価用の点のユークリッド距離を求め、一番近い点のラベルが評価用の点のラベルと同じ場合、認証成功とした。

自己組織化マップは初期値にランダムな値が与えられるため、毎回違うマップが生成される。そのため、本実験では10回マップの生成を行い、そのマップから得られた認証精度の平均を本実験の認証精度とした。フリック操作計測実験で得られた平均認証精度を表１に示す。実験結果としてはフリック操作とジャイロセンサーの値を組み合わせた認証では、66.8%〜70.0%の平均認証精度が得られた。

(1)フリック操作に関する考察
親指と人差し指の認証精度を比較すると、大きな認証精度の差は生じなかった。フリック操作に使用する指やスマートフォンを保持する手の違いにより計測されるデータには、大きな特徴差がないと考えられる。
(2)認証精度に関する考察
先行研究（文献省略）と比較すると、本研究の認証精度が低いことが分かる。これは特徴量がうまく抽出できていないサンプルデータが含まれてしまっていたためだと考える。特徴量の標準偏差を算出し、標準偏差が大きいものを除いて再度、認証精度を算出したところ、実験で算出した平均認証精度より15%〜17%の平均認証精度の向上が見られた。

スマートフォンのロック解除後の継続的個人認証手法として、スマートフォンのフリック操作時の行動的特徴量を利用したバイオメトリクス認証手法について検討を行った。結果、76.5%〜87.0%の認証精度を得ることができた。今後は、実用に向けて様々な環境や条件の下で実用性の検証を行い、認証精度を高めていくことが課題となる。