| 講演名 | 2023-03-13 手首の表面筋電位を用いたスマートウォッチ向けジェスチャ認証方式 渡部 晃久(早大), 飯島 涼(早大), 森 達哉(早大), |
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| 抄録(和) | 本研究では，スマートウォッチ上に搭載可能な表面筋電位 (sEMG)センサによるジェスチャ認証システムを提案する．従来は32ch以上の多チャネルを持つ高価な医療機器で行われていたsEMG認証を，安価な1chのみのsEMGセンサで実現できるように設計し，実験参加者19人分，11種類のジェスチャについて，前処理，特徴抽出から機械学習モデルの構築，評価を実施した．モデルごと，ジェスチャごと，ユーザごとの3つの観点で基礎評価を行ったあと，学習データに含まれない未知のユーザによるロバスト性評価を実施した． 基礎評価により，平均AUC=95%, EER=11%の高精度なモデルが構築できること， ロバスト性評価によるAUCの低下率は1-2%以内にとどまり，実世界のシナリオで想定される攻撃に対して堅牢であることを示した．1ch-sEMG認証の実現により，パスワードやPIN入力よりも素早く認証入力ができ，かつ認証情報が漏洩した場合に認証動作の変更可能であり，さらにキーボードを持たない他のウェアラブルデバイスと連携した個人認証も期待できることから，早く，安全で，応用範囲の広い個人認証方式を実現することが可能である． |
| 抄録(英) | We propose a gesture-based user recognition system using sEMG signals for smartwatches. We designed the system to realize sEMG authentication with an inexpensive 1-channel sEMG sensor, whereas expensive medical devices with 32 or more channels have been used in the previous researches. We conducted preprocessing, feature extraction, machine learning model construction, and evaluation of 11 types of gestures for 19 experimental participants. We conducted a user study with 19 participants on 11 types of gestures to collect sEMG data, and conducted preprocessing, feature extraction, machine learning model construction, and evaluation. The basic evaluation showed that the models can be constructed with high accuracy (AUC=95%, EER=11%), and that the percentage reduction in AUC by robustness evaluation is within 1-2%, indicating that the models are robust against attacks assumed in a real-world scenario. |
| キーワード(和) | バイオメトリクス / 生体信号 / 表面筋電位 (sEMG) / ジェスチャ認証 |
| キーワード(英) | Biometrics / Bio-signals / surface Electromyography (sEMG) / User recognition by gesture |
| 資料番号 | ICSS2022-50 |
| 発行日 | 2023-03-06 (ICSS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ICSS / IPSJ-SPT |
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| 開催期間 | 2023/3/13(から2日開催) |
| 開催地（和） | 沖縄県青年会館 |
| 開催地（英） | Okinawaken Seinenkaikan |
| テーマ（和） | セキュリティ、トラスト、一般 |
| テーマ（英） | Security, Trust, etc. |
| 委員長氏名（和） | 吉岡 克成(横浜国大) |
| 委員長氏名（英） | Katsunari Yoshioka(Yokohama National Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 笠間 貴弘(NICT) / 山田 明(KDDI labs.) |
| 副委員長氏名（英） | Takahiro Kasama(NICT) / Akira Yamada(KDDI labs.) |
| 幹事氏名（和） | 山内 利宏(岡山大) / 木藤 圭亮(三菱電機) |
| 幹事氏名（英） | Toshihiro Yamauchi(Okayama Univ.) / Keisuke Kito(Mitsubishi Electric) |
| 幹事補佐氏名（和） | 菅原 健(電通大) / 鐘本 楊(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takeshi Sugawara(Univ. of Electro-Comm.) / Yo Kanemoto(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Information and Communication System Security / Special Interest Group on Security Psychology and Trust |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 手首の表面筋電位を用いたスマートウォッチ向けジェスチャ認証方式 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | sEMG-based Gesture Authentication for Smartwatch |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | バイオメトリクス / Biometrics |
| キーワード(2)（和/英） | 生体信号 / Bio-signals |
| キーワード(3)（和/英） | 表面筋電位 (sEMG) / surface Electromyography (sEMG) |
| キーワード(4)（和/英） | ジェスチャ認証 / User recognition by gesture |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 渡部 晃久 / Akihisa Watanabe |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 早稲田大学(略称：早大) Waseda University(略称：Waseda Univ.,) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 飯島 涼 / Ryo Iijima |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 早稲田大学(略称：早大) Waseda University(略称：Waseda Univ.,) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 森 達哉 / Tatsuya Mori |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 早稲田大学(略称：早大) Waseda University(略称：Waseda Univ.,) |
| 発表年月日 | 2023-03-13 |
| 資料番号 | ICSS2022-50 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | ICSS-422 |
| ページ範囲 | pp.13-18(ICSS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-03-06 (ICSS) |