As many vulnerabilities of one-time authentication systems have already been uncovered, there is a growing need and trend to adopt continuous authentication systems. Biometrics provides an excellent means for periodic verification of the authenticated users without breaking the continuity of a session. Nevertheless, as attacks to computing systems increase, biometric systems demand more user information in their operations, yielding privacy issues for users in biometric-based continuous authentication systems. However, the current state-of-the-art privacy technologies are not viable or costly for the continuous authentication systems, which require periodic real-time verification. In this article, we introduce a novel, lightweight, <underline>p</underline>rivacy-<underline>a</underline>ware, and secure <underline>c</underline>ontinuous <underline>a</underline>uthentication protocol called PACA. PACA is initiated through a password-based key exchange (PAKE) mechanism, and it continuously authenticates users based on their biometrics in a privacy-aware manner. Then, we design an actual continuous user authentication system under the proposed protocol. In this concrete system, we utilize a privacy-aware template matching technique and a wearable-assisted keystroke dynamics-based continuous authentication method. This provides privacy guarantees without relying on any trusted third party while allowing the comparison of noisy user inputs (due to biometric data) and yielding an efficient and lightweight protocol. Finally, we implement our system on an Apple smartwatch and perform experiments with real user data to evaluate the accuracy and resource consumption of our concrete system.

中文翻译：

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一种轻量级的隐私感知连续认证协议-PACA

由于一次性身份验证系统的许多漏洞已经被发现，因此采用这种方式的需求和趋势越来越大持续认证系统。生物识别技术为定期验证经过身份验证的用户提供了一种极好的方法，而不会破坏会话的连续性。然而，随着对计算系统的攻击增加，生物识别系统在其操作中需要更多的用户信息，从而为基于生物识别的连续身份验证系统中的用户带来隐私问题。然而，当前最先进的隐私技术对于需要定期实时验证的连续身份验证系统不可行或成本高昂。在本文中，我们介绍了一种新颖的、轻量级的 <underline>p</underline>rivacy-<underline>a</underline> 软件，以及安全的 <underline>c</underline>ontinuous <underline>a</underline>认证协议称为 PACA。PACA 通过基于密码的密钥交换 (PAKE) 机制启动，并以隐私感知的方式根据用户的生物特征持续对用户进行身份验证。然后，我们在所提出的协议下设计了一个实际的连续用户认证系统。在这个具体的系统中，我们利用了一种隐私感知模板匹配技术和一种基于可穿戴辅助击键动态的连续认证方法。这在不依赖任何受信任的第三方的情况下提供了隐私保证，同时允许比较嘈杂的用户输入（由于生物特征数据）并产生高效且轻量级的协议。最后，我们在 Apple 智能手表上实现我们的系统，并使用真实用户数据进行实验，以评估我们具体系统的准确性和资源消耗。它以隐私感知的方式根据用户的生物特征持续对用户进行身份验证。然后，我们在所提出的协议下设计了一个实际的连续用户认证系统。在这个具体的系统中，我们利用了一种隐私感知模板匹配技术和一种基于可穿戴辅助击键动态的连续认证方法。这在不依赖任何受信任的第三方的情况下提供了隐私保证，同时允许比较嘈杂的用户输入（由于生物特征数据）并产生高效且轻量级的协议。最后，我们在 Apple 智能手表上实现我们的系统，并使用真实用户数据进行实验，以评估我们具体系统的准确性和资源消耗。它以隐私感知的方式根据用户的生物特征持续对用户进行身份验证。然后，我们在所提出的协议下设计了一个实际的连续用户认证系统。在这个具体的系统中，我们利用了一种隐私感知模板匹配技术和一种基于可穿戴辅助击键动态的连续认证方法。这在不依赖任何受信任的第三方的情况下提供了隐私保证，同时允许比较嘈杂的用户输入（由于生物特征数据）并产生高效且轻量级的协议。最后，我们在 Apple 智能手表上实现我们的系统，并使用真实用户数据进行实验，以评估我们具体系统的准确性和资源消耗。我们在提出的协议下设计了一个实际的连续用户认证系统。在这个具体的系统中，我们利用了一种隐私感知模板匹配技术和一种基于可穿戴辅助击键动态的连续认证方法。这在不依赖任何受信任的第三方的情况下提供了隐私保证，同时允许比较嘈杂的用户输入（由于生物特征数据）并产生高效且轻量级的协议。最后，我们在 Apple 智能手表上实现我们的系统，并使用真实用户数据进行实验，以评估我们具体系统的准确性和资源消耗。我们在提出的协议下设计了一个实际的连续用户认证系统。在这个具体的系统中，我们利用了一种隐私感知模板匹配技术和一种基于可穿戴辅助击键动态的连续认证方法。这在不依赖任何受信任的第三方的情况下提供了隐私保证，同时允许比较嘈杂的用户输入（由于生物特征数据）并产生高效且轻量级的协议。最后，我们在 Apple 智能手表上实现我们的系统，并使用真实用户数据进行实验，以评估我们具体系统的准确性和资源消耗。这在不依赖任何受信任的第三方的情况下提供了隐私保证，同时允许比较嘈杂的用户输入（由于生物特征数据）并产生高效且轻量级的协议。最后，我们在 Apple 智能手表上实现我们的系统，并使用真实用户数据进行实验，以评估我们具体系统的准确性和资源消耗。这在不依赖任何受信任的第三方的情况下提供了隐私保证，同时允许比较嘈杂的用户输入（由于生物特征数据）并产生高效且轻量级的协议。最后，我们在 Apple 智能手表上实现我们的系统，并使用真实用户数据进行实验，以评估我们具体系统的准确性和资源消耗。