ES2315616T3 - Procedimiento para la autenticacion de un usuario mediante su perfil de voz. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la autenticación de un usuario mediante su perfil de voz, el cual presenta las siguientes etapas: - establecimiento de una conexión de voz a través de una red de telefonía móvil, - registro de una muestra de voz del usuario mediante un micrófono de un terminal móvil, - transmisión de la muestra de voz de forma asíncrona al habla en forma de por lo menos un paquete de datos separado a través de la red de telefonía móvil hacia un servidor, - comprobación de la muestra de voz por parte del servidor.
Description
Procedimiento para la autenticación de un
usuario mediante su perfil de voz.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la autenticación de un usuario mediante su perfil
de voz, en particular con la utilización de un teléfono móvil. La
invención se refiere asimismo a una tarjeta-SIM
para el control de un proceso de este tipo.
Los portales de voz ganan cada vez mayor
importancia. Mediante el desarrollo de la técnica de reconocimiento
de voz y gracias a la competencia en este sector, los servicios de
Call-Center se automatizan cada vez más. Los bancos
ofrecen informaciones acerca del saldo, operaciones con acciones y
transferencias vía portal de voz. Las empresas de
telecomunicaciones hacen posible el acceso a Internet mediante el
lenguaje a través del llamado VoiceXLM. Para acceder a muchos
servicios el usuario debe demostrar primer su identidad, es decir
debe autenticarse. La autenticación convencional a través de un
número secreto o un Password, designado generalmente como PIN
(Personal Identifikation Number), causa problemas en especial cuando
el servicio no se utiliza con frecuencia, el usuario olvida su PIN
y, como consecuencia de ello, no utiliza el servicio o -debido a
incómodos procedimientos de Reset del PIN- lo hace con desgana.
Además existe un riesgo de seguridad, no desdeñable, de que un
tercero no autorizado espíe el PIN, y se procure acceso a los
servicios del tipo mencionado más arriba en lugar del usuario
autorizado. Por este motivo, las empresas que ofrecen servicios de
voz empiezan a autenticar al usuario a través del perfil de su voz.
Esta forma de autenticación, designada en lo que sigue como
autenticación por la voz, está sometida también a aspectos de
aceptación por parte del usuario. El usuario no tiene que recordar
datos secretos. Es conducido durante la conversación con el
ordenador de voz, que desarrolla de todos modos, a través de un
breve diálogo de autenticación y recibe, dependiendo del resultado
que existe fundamentalmente, la posibilidad de la utilización de
los servicios de voz y una autenticación de voz relacionada con
ello para utilizar el terminal de telefonía móvil (Handset), del
cual un usuario dispone por regla general. La utilización se
conoce, por ejemplo, gracias a la publicación WO03/075540, la cual
describe un procedimiento para la autenticación segura, denominada
"multi-factor". La autenticación de la voz en
una red de telefonía móvil se utiliza al mismo tiempo como uno de
varios factores para la autenticación
"multi-factor" mencionada del usuario.
A todos los procedimientos mencionados hasta
aquí es común sin embargo la limitación a causa de la utilización
del canal de voz de la telefonía móvil como vía de transmisión. La
telefonía móvil no garantiza, sin embargo, una calidad uniforme de
la transmisión de la voz. Cuando la intensidad de campo es baja la
voz puede ser distorsionada y se pueden generar ruidos parásitos.
El reconocimiento de la voz, es decir la comprobación de las
características caracterizadoras de la voz para la autenticación,
reacciona con mayor sensibilidad que el reconocimiento del habla,
es decir el reconocimiento de la información hablada. Los tests de
campo demuestran una llamada False Rejection Rate (rechazo erróneo
de un usuario auténtico) relativamente alta en redes de telefonía
móvil, por lo cual se cuestiona en general la utilización de
terminales de telefonía móvil para la autenticación de la voz.
Además del planteamiento usual de obtener un
perfil de voz del usuario por el lado de la empresa a partir de la
señal de habla transmitida y de comprarlo con el perfil de voz de
referencia del usuario, se conoce también el planteamiento de
almacenar el perfil de voz de referencia en la
tarjeta-SIM del terminal de telefonía móvil y dejar
que el algoritmo de comprobación se aplique precisamente en esta
tarjeta-SIM. Con la capacidad de almacenamiento
usual en las tarjetas-SIM hay que aceptar sin
embargo fuertes mermas en lo referente a la calidad del perfil de
voz de referencia y del algoritmo de comprobación, las cuales
conducen de nuevo a tasas de error altas y ponen en cuestión por
ello fundamentalmente una utilización práctica.
El documento EP 1 074 974 A2 da a conocer,
además de la transmisión de una muestra de voz que sirve para la
autenticación desde un teléfono móvil como señal telefónica
convencional, analizar ya en el propio aparato telefónico una
muestra de voz de este tipo, es decir, extraer las características
espectrales y temporales, y a transmitirlas o bien como flujo de
datos o a llevar a cabo la autenticación inmediatamente en el
teléfono móvil. Ambos planteamientos son problemáticos. La
transmisión de características espectrales y temporales
(parametrizadas) exige la compatibilidad del dispositivo de análisis
de la voz en el teléfono móvil con el sistema, el cual lleva a cabo
la comparación de las características transmitidas con los datos de
comparación almacenados. Dicho con otras palabras, las
características calculadas en el teléfono móvil dependen de los
algoritmos de autenticación de la voz propietarios utilizados y
pueden ser evaluados únicamente en caso de utilización de la misma
técnica propietaria en el sistema final (por ejemplo el banco que
comprueba). Durante la autenticación en el teléfono éste debe ser
equipado de forma costosa para la autenticación en el lado del
aparato. El usuario está obligado a adquirir un teléfono
adecuadamente equipado, en lugar de poder elegir entre la extensa
oferta de todos los teléfonos móviles. Además, la autenticación en
el lado del terminal ofrezca más posibilidades de manipulación.
Dado que la posibilidad de utilizar los
servicios de habla, también en ruta, son de gran interés tanto para
el usuario como también para la empresa, la invención se plantea, a
la vista de los problemas descritos de la tecnología convencional,
el problema de crear un procedimiento el cual permita la utilización
de un teléfono móvil durante la autenticación de la voz con una
fiabilidad fuertemente aumentada con respecto al estado de la
técnica. El procedimiento debe ser realizable de manera económica y
proteger al usuario de adquisiciones de hardware voluminosas y
costosas. De acuerdo con ello la invención se plantea además el
problema de crear accesorios adecuados, que permitan la realización
de un procedimiento de este tipo con la ayuda de un teléfono móvil
usual en el comercio.
Según un aspecto de la presente invención, el
problema se resuelve con un procedimiento según la reivindicación
1. Las formas de realización ventajosas del procedimiento pueden
estar estructuradas de acuerdo con las reivindicaciones 2 a 8.
Según otro aspecto de la presente invención, el
problema se resuelve con una tarjeta-SIM según la
reivindicación 9. De forma sorprendente para el experto en la
materia, se puede reequipar, por consiguiente, un teléfono móvil
usual en el comercio de tal manera mediante simple cambio de la
tarjeta-SIM o mediante carga posterior del software
de la tarjeta en el lugar de venta
(Point-of-Sale) o de forma
inalámbrica ("Over-the-Air"),
que se reduce la susceptibilidad a los errores durante la
autenticación de la voz en órdenes de magnitud frente al estado de
la técnica. Formas de realización ventajosas de la
tarjeta-SIM según la invención se pueden estructurar
según las reivindicaciones 10 a 13.
La invención se basa en que el registro de la
voz utilizado para la autenticación no es transmitido a través del
canal de voz sino a través de un canal de datos al portal de voz del
ofertante de servicios. El registro de la voz no es transmitido al
mismo tiempo de forma síncrona con el habla y con pérdidas sino de
forma asíncrona y sin pérdidas en un paquete de datos separado -
preferentemente como paquete de datos MMS. Al mismo tiempo se
pueden aprovechar en la mayoría de los terminales de telefonía móvil
el registro digital del habla y el envío de MMS. Preferentemente,
la tarjeta-SIM puede almacenar y ejecutar en el
terminal de telefonía móvil el correspondiente programa de
control.
El procedimiento según la invención ofrece la
ventaja de poder enviar la muestra de voz necesaria para la
autenticación de la voz sin pérdidas a través de la red de telefonía
móvil. Los errores condicionados por la transmisión durante la
autenticación están excluidos de esta manera en gran medida. Dado
que durante el establecimiento de la tolerancia de proceso de
autenticación propiamente dicho no hay que tener en cuenta ya
perturbaciones de la señal condicionadas por la transmisión, se
puede aumentar el nivel que permite el acceso de la necesaria
coincidencia entre la muestra de voz y el perfil de voz de
referencia, con lo cual se puede aumentar la seguridad que se puede
alcanzar.
El procedimiento según la invención ofrece
además, sorprendentemente, un planteamiento de solución para la
problemática de Cross-Channel muy discutida en la
rama de la autenticación de la voz. Por ello cabe entender que las
características del tramo de transmisión entre el usuario y el
servidor de voz -el micrófono, el aparato telefónico, el canal de
transmisión, etc.- distorsionan el registro de la voz. Cuando las
condiciones durante el registro del perfil de voz de referencia se
diferencian de las que reinan durante el registro de una muestra de
la voz en el marco de un proceso de autenticación, la voz es
distorsionada de forma diferente, lo que puede conducir a tasas de
errores mayores. Mediante una utilización continua del propio
terminal de telefonía móvil, de acuerdo con el procedimiento según
la invención, se garantiza una transmisión de la voz invariable,
sin pérdidas sin efectos de Cross-Channel. Al mismo
tiempo ayuda que el usuario utilice para el registro de perfil de
la voz de referencia -el llamado Enrollment- el mismo terminal de
telefonía móvil que el que se usará para autenticaciones
posteriores. Cuando el usuario cambia el aparato de telefonía móvil
es aconsejable, en determinadas circunstancias, en el sentido de una
tasa de errores más bajas, un nuevo Enrollment.
Cuando el servidor de voz consulta, para
alcanzar tasas de errores más bajas del usuario, varias muestras de
voz una tras otra, el envío de la muestra de la voz desde el
terminal móvil al servidor de voz puede tener lugar temporalmente
en paralelo con la continuación del diálogo entre el servidor de voz
y el usuario. Gracias a esto, se puede evitar o acortar un posible
tiempo de espera para el usuario.
El procedimiento según la invención ofrece la
posibilidad de integrar el terminal de telefonía móvil como sensor
biométrico en los más diversos entornos de autenticación. Son
ejemplos de ello la reposición de passwords, servicios de portal de
voz sensibles con respecto a la seguridad, autenticaciones
adicionales o alternativas para accesos a datos a través de
Internet. Además, es imaginable la utilización para propósitos
oficiales como alternativa/suplemento a la huella dactilar. Un
perfil de la voz ofrece una precisión comparativamente mayor y
permite al volver a pronunciar conceptos escogidos casualmente
realizar una comprobación de vida, es decir tener una garantía de
que no se utiliza ninguno de los registros creados antes del proceso
de autenticación individual.
Una forma de realización particularmente
preferida de la invención se describe a continuación en detalle.
Un usuario, el cual desearía un servicio
determinado a través de su teléfono móvil, elige el portal de voz
correspondiente del ofertante de servicios. Tras el establecimiento
de una conexión el portal de voz inicia un diálogo de
autenticación. Para el registro de una muestra de voz que sirve para
una autenticación del usuario se arranca un programa de control
correspondiente a través de un canal de datos de telefonía móvil
desde el portal de voz de manera segura - preferentemente por
ejemplo a través de una conexión SSL, una conexión de tipo SSL o
una conexión similar. Esta conexión se caracteriza preferentemente
en todo caso porque compensa anchuras de banda reducidas de canal
de transmisión no mediante compresión libre de demora temporal con
pérdidas sino mediante prolongación del tiempo de transferencia
necesario prescindiendo de procedimientos de transferencia con
pérdidas. Mediante una ventana de tiempo fijada, de preferentemente
por lo menos un segundo, preferentemente preferida entre dos y seis
segundos, de forma ideal aproximadamente de dos segundos de
duración, se registra una muestra de voz del usuario en el aparato
de telefonía móvil, se firma preferentemente de forma digital y se
envía preferentemente como mensaje-MMS al portal de
voz. Allí se compara la muestra de voz con un perfil de la voz de
referencia almacenado del usuario y se decide acerca del acceso al
servicio (por ejemplo servicio de voz), pudiendo utilizarse
conocidos algoritmos de reconocimiento de la voz o de comparación de
la voz usuales. En pocos segundos el usuario está autenticado.
Claims (13)
1. Procedimiento para la autenticación de un
usuario mediante su perfil de voz, el cual presenta las siguientes
etapas:
- -
- establecimiento de una conexión de voz a través de una red de telefonía móvil,
- -
- registro de una muestra de voz del usuario mediante un micrófono de un terminal móvil,
- -
- transmisión de la muestra de voz de forma asíncrona al habla en forma de por lo menos un paquete de datos separado a través de la red de telefonía móvil hacia un servidor,
- -
- comprobación de la muestra de voz por parte del servidor.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el paquete de datos separado es generado con la ayuda de una
función de registro de voz implementada en el terminal.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que la muestra de voz es enviada
como mensaje-MMS.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el registro y la transmisión
de la muestra de voz es controlado mediante la
tarjeta-SIM del terminal.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el registro y la transmisión
de la muestra de voz se inicia después de que el servidor se ha
autenticado frente al terminal o la tarjeta-SIM y
ha ordenado el registro y la transmisión de la muestra de voz.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el paquete de datos debe ser
firmado digitalmente antes de la transmisión.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el envío de la muestra de voz
en forma de un paquete de datos tiene lugar temporalmente en
paralelo con la continuación del diálogo entre el servidor y el
usuario.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que se le pide al usuario, para
el registro de una muestra de voz, por parte del servidor, que
emita una afirmación, la cual es seleccionada sin influencia del
usuario de entre un gran número de afirmaciones posibles.
9. Tarjeta-SIM para un teléfono
móvil, que contiene un programa de control, el cual es capaz de
llevar a cabo las etapas siguientes:
- -
- establecimiento de una conexión de voz a través de una red de telefonía móvil,
- -
- registro de una muestra de voz del usuario del teléfono móvil mediante un micrófono del teléfono móvil,
- -
- transmisión de la muestra de voz de forma asíncrona al habla en forma de por lo menos un paquete de datos separado a través de la red de telefonía móvil hacia un servidor.
10. Tarjeta-SIM según la
reivindicación 9, en la que la generación del paquete de datos
separado está prevista con la ayuda de una función de registro de
voz implementada en el teléfono móvil.
11. Tarjeta-SIM según una de las
reivindicaciones 9 a 10, en la que la transmisión de la muestra de
voz está prevista como mensaje-MMS.
12. Tarjeta-SIM según una de las
reivindicaciones 9 a 11, en la que el programa de control se puede
activar, mediante la autenticación del servidor con respecto a la
tarjeta-SIM y en orden posterior para el registro y
la transmisión de la muestra de voz.
13. Tarjeta-SIM según una de las
reivindicaciones 9 a 12, en la que la tarjeta-SIM
presenta una función para la firma digital del paquete de
datos.
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