2019 Fiscal Year Research-status Report
音声制御デバイスのためのセキュアな生体認証システムに関する研究
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19K20271
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
塩田 さやか 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (90705039)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 声の生体検知 / 生体認証 / 話者照合 / なりすまし検出 / 音声信号処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は声を使った生体認証技術をより安全に使える技術を考案することにある。近年、スマートスピーカーや音声対話システムなど声のみで操作可能な音声制御デバイスが普及してきている。これらの機器とユーザ間でやりとりされる内容には、天気予報やニュースなど一般的な情報だけでなく、メールや電話、スケジュールなど個人情報も取り扱うことがある。また，ものを購入する等の情報も取り扱われる。そのため、攻撃者が正しいユーザの声を録音してスピーカで再生することによって音声制御デバイスを勝手に操作する「なりすまし攻撃」が重大な問題になってきている。そこで本研究では、スピーカ再生にのみ必ず起こる現象に着目し、その現象を検出するようななりすまし検出の枠組みを研究し，目的を達成しようとしている。そのために，本年度はスピーカ再生特有の特徴として2系統の入力音声の類似度を計算する手法によって得られた特徴量を用いたなりすまし検出法について検討し、研究成果の発表を行った。当初は類似度を用いた特徴量のみを用いたなりすまし検出法について実験を行っていた。しかし、テストする環境によって性能が非常に高い場合と不安定になる時があることが判明した。そこでテスト環境に依存しにくいシステムを検討するために更に、これまでに提案されてきた音響的な特徴を捉えた手法と組み合わせることを検討した。統合方法についても検討した結果、本実験で想定したテスト環境においては環境に依存せず高い性能を得ることを確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画では実際に人間が発話した音声とスピーカによって再生された再生音声の間の音響的な特徴の違いについて解析をし，独自収録したデータに対して複数チャンネルを用いた実験を行い手法に関する検討を行うとしていた。実際には複数チャンネルを用いた手法の有効性を確認でき，中規模程度の新しい独自データを用いた評価も行い，その実験結果についての発表も完了した．これは計画当初の予定を大幅に早めた状態で研究を進められていることを示している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究計画として，すでに確認のできた複数チャンネルを用いた手法によるなりすまし検出と複数の手法の組み合わせや，複数チャンネルを用いた手法の改善及び，統計的な手法を取りいた手法の検討等が挙げられる。また，データベースの規模を大きくするためのデータ収録も必要となる。
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