Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5939
Main Title: Gesture-based user authentication on mobile devices using accelerometer and gyroscope
Translated Title: Gestenbasierte Authentifizierung für mobile Endgeräte mittels Beschleunigungssensor und Gyroskop
Author(s): Guse, Dennis
Advisor(s): Kirschnick, Niklas
Kratz, Sven
Referee(s): Möller, Sebastian
Rohs, Michael
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Master Thesis
Language Code: en
Abstract: Mobile devices offer their users lots of possibilities and a feeling of freedom. However, this freedom comes along with new security threats. Sensitive data might be stolen and abused, if an unauthorized person gets unrestricted access to such devices. Therefore, user authentication mechanisms are required. So far authentication mechanisms like PINs and passwords do not take into account the limited capabilities of user interfaces of mobile devices. So, it is necessary to create and develop specially adapted mechanisms, which are designed to be usable under these restrictions. Prior work has shown that gestural interfaces have potential as gestural interaction is natural to humans. In this thesis a behavioral biometric user authentication mechanism for mobile devices based upon gestures is presented using an embedded 3-dimensional accelerometer and a 3-dimensional gyroscope. As recognition algorithms Dynamic Time Warping and Hidden Markov Models were studied. The designed mechanism of this thesis was evaluated in a user study including a realistic attack. The conducted user study confirmed that gesture-based authentication is feasible, usable and promising for mobile devices.
Mobile Endgeräte bieten ihren Nutzern unzählige Möglichkeiten und somit ein Gefühl von Freiheit. Doch diese Freiheit birgt auch Gefahren. Zusammen mit den Geräten können sensible Daten entwendet werden, die von unautorisierten Personen missbraucht werden können. Daher sind Authentifizierungsmechanismen essentiell für Sicherheit an mobilen Endgeräten. Bisherige Mechanismen basierend auf PINs oder Passwörter sind den begrenzten Kapazitäten und Nutzeroberflächen dieser Geräte jedoch unzureichend angepasst. Es ist notwendig speziell auf mobile Endgeräte angepasste Authentifizierungsmechanismen zu entwickeln und zu erproben. In der vorliegenden Arbeit wird ein Authentifizierungsmechanismus für mobile Endgeräte präsentiert, der den Nutzer anhand einer Geste authentifiziert. Das mobile Endgerät nutzt einen eingebetteten Beschleunigungssensor sowie ein Gyroskop, um die Bewegung zu messen. Für die Verifizierung einer Geste werden die maschinellen Lernalgorithmen Dynamic Time Warping und Hidden Markov Model untersucht. Der für diese Arbeit entwickelte Mechanismus wurde in einer Nutzerstudie getestet, in der auch ein realistischer Angriff simuliert wurde. Die durchgeführte Studie bestätigt, dass gestenbasierte Authentifizierung machbar und für mobile Endgeräte sehr viel versprechend ist.
URI: http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/6389
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5939
Exam Date: 24-Jun-2011
Issue Date: 2017
Date Available: 7-Jun-2017
DDC Class: DDC::000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke::000 Informatik, Wissen, Systeme::000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke
Subject(s): biometric authentication
usable security
machine learning
biometrische Authentifizierung
benutzerfreundliche Sicherheit
maschinelles Lernen
Creative Commons License: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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