米シカゴ大学の研究チームは、前腕の筋肉に電気信号を流し刺激することで反応する指の動き（不随意運動）を計測する、筋電気刺激を用いた生体認証法「User Authentication via Electrical Muscle Stimulation」を開発した。

ハードウェアは、筋電気刺激デバイス、慣性計測装置（IMU）などの指の動きをキャプチャーするモーションセンサー、ユーザーの動きを分類して認証を行う訓練された機械学習モデルの3つで構成されている。

今回のプロトタイプは、個別に制御可能な8チャンネル搭載の筋電気刺激デバイスと、5本の指それぞれに指輪を介して装着する慣性計測装置を使用。4つの前腕の筋肉・6つの電気刺激・7つのタイムギャップの組み合わせ約6800万通りから1つをランダムに選択する仕組みになっており、トライアル・アンド・エラー攻撃を防ぐことができる。

本システムを用いてさまざまな生体認証攻撃に対しての脆弱性を評価する実験を行ったところ、ユーザーを模倣するなりすまし攻撃が成功率0.17％、使用されたチャレンジに対するレスポンスの記録を直接IMUに再生するリプレイ攻撃が成功率0.00％、データを合成して認証モデルを攻撃する合成攻撃が成功率0.2～2.5％と、どの攻撃に対しても強固な数値を示す結果となった。

また、24日間継続して使用する認証実験では、時間の経過とともに起きる筋肉状態（疲労、湿度など）に対しても、非常に安定したパフォーマンスを示したとのこと。

本システムが普及することにより、生体認証システムにおける脆弱性解決への一助となることが期待されている。

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Top Image : ©SAND Lab, University of Chicago