安卓图形口令的安全性和可用性分析
发布时间：2021-10-05 09:13
随着互联网和大数据的迅猛发展,信息安全变得越来越重要,口令认证则是计算机安全的核心任务之一。近年来,移动设备的使用取得了巨大的增长,例如智能手机、平板电脑等。用户可以在他们的设备上执行许多操作,包括社交上网,在线购物和手机银行等,在这些设备中可以访问大量的个人数据。同时,手机设备体积小,容易丢失或被盗,因此有必要保护敏感数据免遭未经授权的访问。屏幕锁定是移动设备中防止未授权访问的最常用策略,安卓图形解锁模式是安卓系统的一种进入机制,作为传统的文本口令和PIN码的一种替代方案,安卓图形解锁模式由于在记忆性上具有潜在的优势而受到欢迎。然而,与文本口令类似,安卓图形口令认证仍然存在着很大的安全性问题,用户常常会选择弱口令,攻击者非常容易猜测出这些弱口令。因此,帮助用户创建强口令仍然是口令研究的热点话题。为了帮助用户创建强口令,本文提出了一些方法和策略,对安卓图形解锁模式的安全性和可用性进行了分析和研究,主要工作归纳如下:1、根据现有的安卓图形口令强度计度量方法,提出了一个新的用户模式驱动的安卓图形口令强度计度量方法,该方法不仅仅基于口令视觉特征,还结合了已有大规模实验分析中马尔可夫模型对常用...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１交叉点、方向改变和重择结点的举例??方向改变Ａ用户绘制安卓图形口令时，当图形口令中三个连续的点不在一条??
，５，９，６，３；１，２，３，５；１，２，３，５，７；１，５，９，６；??１，５，９，８：１，５，９．８，７；７，５，３，６，９〇?，?Ｃ型（Ｕ，３，６，９，８．７；ｌ，２，３，６，９，８，７，４：）。当用户选择上??述的特殊字符形状作为图形口令时，口令强度较弱，我们令切＝０。如果用户选择??的口令不是这些口令但包含这些口令，即这些特殊字符形状是用户选择的口令的一??部分时，令ｆｌ。如果用户选择的口令不是特殊字符形状，且不包含这些特殊字??符形状时，口令强度通常较强，我们则令切＝２。如图３．２（ａ）所示，图形口令模式??１—２—３—５—７—８—９是特殊字符形状Ｚ型，故少＝０：在图３．２（ｂ）中，图形口令模??式１—２—５—８—９—６—４包含特殊字符形状Ｚ型（１．２．５．８．９），故ｗ＝ｌ。??Ｇ＾？＾）?Ｏ??Ｏ?（２ＫＤ?Ｑ?ＯＯ??Ｇ＾－〇－０?Ｑ??（ａ）?（ｂ）??图３．２特殊字符形状、三元组的举例??三元组／：在Ａｖｉｖ等人的研宄中，他们对３Ｘ３安卓图形口令进行了大规模的??分析，使用３元马尔可夫模型统计出了常用的三元组模式（１，２，３）、（７．８．９）、（３，６，９）、??（２，３，６）、（１，４，７）、（４，７，８）、（７，４，１）、（９，６，３）、（１，５，９）、（９，８，７）、（２，３，５）、（８，９，６）、（６，９，８）、??（６，３，２），这些三元组模式在安卓图形口令中出现的非常频繁，出现概率较高。在用??户绘制的图形口令中，如果最高连续出现２个及以上的这些常用三元组子模式时，??口令强度较弱，我们令／＝〇；如果最高只连续出现］个常用三元组子模式，则户１；??如果没有出现这些常用的三元组，则图形
面上创建安卓图形口令，并且我们要求尽可能??绘制他们认为强度较高的口令。绘制一次后，要求用户再次绘制一遍相同的安卓图??形口令进行确认。如果第二次绘制的安卓图形口令与第一次绘制的口令相匹配，则??保存该条图形口令；否则，要求用户重复这个过程，直到图形口令匹配成功。??：—?ｘ?Ｑ?ＢＲ．Ｍｎｏｅｉ?－?ｘ??＂＂＂？??屮？??？?參參?？？參??參?？?？?參?？參??？?？?？?參?？?？??请绘制一个图形密码?请绘制一个图形密码??图３．３无强度计组和有强度计组的安卓图形锁界面??我们的实验中，一共收集到了?１０２个用户创建的安卓图形口令。一半的用户在??有强度计的存在情况下创建安卓图形口令，剩下一半的用户则在没有强度计支持的??情况下创建安卓图形口令。一组称为“有强度计”组，另一组组称为“无强度计”??组。在我们的实验中，用户并不知道我们设计的口令强度得分的评估方法，也并未??被告知我们实验的目的。我们比较了这两个组之间创建的安卓图形口令的强度，并??研究了它们在图形口令生成特征上的差异。??３．２．２图形口令特征分析??一共有１０２个用户参与了我们的实验，５０个用户在有强度计支持的情况下创建??安卓图形口令，５２个用户在无强度计支持的情况下创建安卓图形口令。表３．２显示??了两个用户组创建的图形口令的各个特征的平均值。??表３．２无强度计组与有强度计组的安卓图形口令特征??人数?Ｓ?登?Ｉ?Ｉ’?／?ｄ?ｄ＇?〇?ｓｐ?ｓ?１???－ｆｆ?ｚｒ???无强度计组?５２?０．２１５?６．２３１?０．７１２?０．１３５?２．３６５?０．５％?０．１１５?１．０
本文编号：3419440
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１交叉点、方向改变和重择结点的举例??方向改变Ａ用户绘制安卓图形口令时，当图形口令中三个连续的点不在一条??
，５，９，６，３；１，２，３，５；１，２，３，５，７；１，５，９，６；??１，５，９，８：１，５，９．８，７；７，５，３，６，９〇?，?Ｃ型（Ｕ，３，６，９，８．７；ｌ，２，３，６，９，８，７，４：）。当用户选择上??述的特殊字符形状作为图形口令时，口令强度较弱，我们令切＝０。如果用户选择??的口令不是这些口令但包含这些口令，即这些特殊字符形状是用户选择的口令的一??部分时，令ｆｌ。如果用户选择的口令不是特殊字符形状，且不包含这些特殊字??符形状时，口令强度通常较强，我们则令切＝２。如图３．２（ａ）所示，图形口令模式??１—２—３—５—７—８—９是特殊字符形状Ｚ型，故少＝０：在图３．２（ｂ）中，图形口令模??式１—２—５—８—９—６—４包含特殊字符形状Ｚ型（１．２．５．８．９），故ｗ＝ｌ。??Ｇ＾？＾）?Ｏ??Ｏ?（２ＫＤ?Ｑ?ＯＯ??Ｇ＾－〇－０?Ｑ??（ａ）?（ｂ）??图３．２特殊字符形状、三元组的举例??三元组／：在Ａｖｉｖ等人的研宄中，他们对３Ｘ３安卓图形口令进行了大规模的??分析，使用３元马尔可夫模型统计出了常用的三元组模式（１，２，３）、（７．８．９）、（３，６，９）、??（２，３，６）、（１，４，７）、（４，７，８）、（７，４，１）、（９，６，３）、（１，５，９）、（９，８，７）、（２，３，５）、（８，９，６）、（６，９，８）、??（６，３，２），这些三元组模式在安卓图形口令中出现的非常频繁，出现概率较高。在用??户绘制的图形口令中，如果最高连续出现２个及以上的这些常用三元组子模式时，??口令强度较弱，我们令／＝〇；如果最高只连续出现］个常用三元组子模式，则户１；??如果没有出现这些常用的三元组，则图形
面上创建安卓图形口令，并且我们要求尽可能??绘制他们认为强度较高的口令。绘制一次后，要求用户再次绘制一遍相同的安卓图??形口令进行确认。如果第二次绘制的安卓图形口令与第一次绘制的口令相匹配，则??保存该条图形口令；否则，要求用户重复这个过程，直到图形口令匹配成功。??：—?ｘ?Ｑ?ＢＲ．Ｍｎｏｅｉ?－?ｘ??＂＂＂？??屮？??？?參參?？？參??參?？?？?參?？參??？?？?？?參?？?？??请绘制一个图形密码?请绘制一个图形密码??图３．３无强度计组和有强度计组的安卓图形锁界面??我们的实验中，一共收集到了?１０２个用户创建的安卓图形口令。一半的用户在??有强度计的存在情况下创建安卓图形口令，剩下一半的用户则在没有强度计支持的??情况下创建安卓图形口令。一组称为“有强度计”组，另一组组称为“无强度计”??组。在我们的实验中，用户并不知道我们设计的口令强度得分的评估方法，也并未??被告知我们实验的目的。我们比较了这两个组之间创建的安卓图形口令的强度，并??研究了它们在图形口令生成特征上的差异。??３．２．２图形口令特征分析??一共有１０２个用户参与了我们的实验，５０个用户在有强度计支持的情况下创建??安卓图形口令，５２个用户在无强度计支持的情况下创建安卓图形口令。表３．２显示??了两个用户组创建的图形口令的各个特征的平均值。??表３．２无强度计组与有强度计组的安卓图形口令特征??人数?Ｓ?登?Ｉ?Ｉ’?／?ｄ?ｄ＇?〇?ｓｐ?ｓ?１???－ｆｆ?ｚｒ???无强度计组?５２?０．２１５?６．２３１?０．７１２?０．１３５?２．３６５?０．５％?０．１１５?１．０
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