PPGセンサを用いたウェアラブルデバイスに対する偽容積脈波提示攻撃に関する一考察

情報処理学会

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タイトル別名
  • A Study on Deceived Plethysmogram Presentation Attack against Wearable Device Using PPG Sensor

説明

本稿では，光電式容積脈波記録法 (PPG; photoplethysmography, フォトプレチスモグラフィ) センサに対して，偽の脈波信号を提示する攻撃を提案する．具体的には，PPG センサによって心拍数を計測する 14 個の市販ウェアラブルデバイスを対象として，簡単な事前検証を行った後，液晶画面を用いて光信号を入力し，(1) デバイスの活性化 (Activate)，(2) 脈波の提示 (Present) がそれぞれ可能であるかを検証した．その結果，13 個のデバイスは活性化可能であり，6 個のデバイスで目的の心拍数を与えることができると明らかにした．本手法は，特殊な信号生成用の機器を介さず，液晶画面とシリコンシートの提示のみで攻撃が成立するため，攻撃者が生体信号のセンサに関する知識を持たなくても攻撃が可能となる．最後に，本攻撃の対策手法をまとめる．

In this paper, we propose a novel attack that presents a false signal against photoplethysmography (PPG) sensors. To evaluate this attack's effectiveness, we prepare 14 consumer-grade wearable devices with PPG sensors and tested whether it was possible to (1) activate the measurement mode and (2) present false pulse waves using an LCD screen. We found that 13 devices could be activated, and six devices provided the desired heart rate. Our method does not require any particular signal-generation device, and the attack can be carried out only by using the LCD screen and a silicon sheet. The attacker does not have any knowledge of biometric sensors. Finally, we discuss the countermeasure methods for this attack.

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