[发明专利]重放攻击的检测

说明书

为了在说话者识别系统中检测重放攻击，在所检测的磁场中辨识至少一个特征。然后确定所检测的磁场的至少一个经辨识的特征是否指示话音通过扬声器的回放。如果确定所检测的磁场的至少一个经辨识的特征指示话音通过扬声器的回放，则确定可能已经发生重放攻击。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种在说话者识别系统中检测重放攻击的方法。该方法包括：辨识所检测的磁场的至少一个特征；确定所检测的磁场的至少一个经辨识的特征是否指示话音通过扬声器的回放；以及，如果确定所检测的磁场的至少一个经辨识的特征指示话音通过扬声器的回放，则确定可能已经发生了重放攻击。

所述方法还包括：接收表示话音的音频信号，其中在与检测磁场大体上相同的时间接收所述音频信号；以及如果确定所检测的磁场的至少一个经辨识的特征指示话音通过扬声器的回放，则确定所述音频信号可能是由所述重放攻击所导致的。

辨识所检测的磁场的至少一个特征的步骤可以包括：从磁力计接收信号；以及，对从磁力计所接收的信号执行离散傅里叶变换。

辨识所检测的磁场的至少一个特征的步骤可以包括：从磁力计接收信号；以及检测从磁力计所接收的信号的至少一个特征以2Hz-10Hz范围内的频率、以音节速率(syllabic rate)和/以发音速率(articulation rate)的调制。音节速率和/发音速率可以对应于用于话音的典型速率或用于该特定类型的话音或说话者的典型速率，或者可以通过分析与检测磁场的同时所检测的话音来确定音节速率和/发音速率。

所述方法可以包括确定所检测的磁场的变化模式是否指示与预定话音短语(predetermined spoken phrase)通过扬声器的回放相关联的参考模式。

确定所检测的磁场的变化模式是否指示与预定话音短语通过扬声器的回放相关联的参考模式可以包括：将所检测的磁场的变化模式与所存储的参考模式进行比较。

所存储的参考模式可以对应于由特定注册用户说出的预定话音短语，或者可以对应于由多个说话者说出的预定话音短语。

确定所检测的磁场的变化模式是否指示与预定话音短语通过扬声器的回放相关联的参考模式可以包括：将所检测的磁场的变化模式传递至分类器，该分类器已经利用从预定话音短语通过扬声器的回放所获得的输入进行训练。

根据本发明的第二方法，提供了一种用于在说话者识别系统中检测重放攻击的系统，该系统被配置成：辨识所检测的磁场的至少一个特征；确定所检测的磁场的至少一个经辨识的特征是否指示话音通过扬声器的回放；以及，如果确定所检测的磁场的至少一个经辨识的特征指示话音通过扬声器的回放，则确定可能已经发生重放攻击。

所述系统还可以被配置成：接收表示话音的音频信号，其中在与检测磁场大体上同时地接收所述音频信号；以及，如果确定所检测的磁场的至少一个经辨识的特征指示话音通过扬声器的回放，则确定所述音频信号可能是由所述重放攻击所导致的。

辨识所检测的磁场的至少一个特征可以包括：从磁力计接收信号；以及，对从磁力计所接收的信号执行离散傅里叶变换。