基于改进PCFG算法的口令猜测方法

作     者：李静雯 赵奎 LI Jingwen;ZHAO Kui

作者机构：四川大学网络空间安全学院成都610065 

出 版 物：《计算机工程》 (Computer Engineering)

年 卷 期：2023年第49卷第5期

页      面：38-47页

学科分类：08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(U19A2068 61872254) 

主　　题：口令猜测攻击 自然语言处理 概率上下文无关文法 深度学习 口令安全 

摘      要：近年来口令泄露事件频出,有效的口令猜测方法是保障口令安全的重要手段,其中基于概率上下文无关文法(PCFG)的口令猜测方法效果尤为显著,然而仍存在无法生成新的口令字符子段、对生成口令的概率估计不准确等问题。以基于PCFG的口令猜测方法为研究对象,对其在口令构造过程中关键阶段的命中率进行分析,提出基于Backoff-RNN与概率平衡的改进PCFG口令猜测方法。在口令结构划分阶段,通过分析用户在构造口令时的行为与偏好,将口令从汉语拼音和英文单词两方面进行更细粒度的结构划分,提取口令更深层次的结构信息。在口令填充阶段,将Backoff思想应用于字符级RNN模型,生成子结构中长序列字符子段,提高模型准确性和泛化能力。在口令概率计算阶段,改进口令生成概率的计算方法,解决了使用传统计算规则时因口令结构长度不一致造成的概率不平衡问题。实验结果表明:在中英文两种语言环境交叉数据集上,该方法的漫步口令猜测攻击命中率相较于基于PCFG的口令猜测方法分别提升了20.6%和22.4%;在中文语言环境数据集上,定向口令攻击命中率相较于TarGuess-I模型提升了2.8%。