Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 電機工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/97018
標題: 類別不平衡下敵對式無線感知模型之標註與學習
A Study on Adversarial WiFi Sensing with Class-Imbalanced Learning
作者: 鄭煥榮
Huan-Jung Cheng
指導教授: 謝宏昀
Hung-Yun Hsieh
關鍵字: WiFi CSI 感測,無標記資料動作辨識,側通道攻擊隱私,
WiFi Channel State Information Sensing,Unlabeled Activity Recognition,Side-channel Privacy Attack,
出版年 : 2025
學位: 碩士
摘要: WiFi 通道狀態資訊(CSI)感測技術的持續發展引發了重大的隱私疑慮,因為竊聽者可能透過牆壁監控室內的人類活動。儘管現有研究已證實穿透牆壁的 WiFi 感測技術的可行性,但仍存在一個關鍵限制:大多數研究假設可以取得標記的訓練數據,這在攻擊者無法直接觀察目標活動的對抗性場景中是不切實際的。為了解決這一挑戰,我們提出了 WiSneak 框架,能夠在不需直接觀察目標的情況下實現基於 CSI 的敵對式活動識別。WiSneak 包含兩個關鍵階段:動作標記階段,結合時間模式分析與機器學習模型,從側通道資訊中自動生成訓練標籤;以及動作識別階段,整合自監督預訓練與數據處理,有效處理訓練標籤中的類別不平衡問題。通過全面的實驗,我們的動作標記階段在「躺下」和「站起」動作檢測中分別達到了 0.94 和 0.91 的 F1 分數。在包含五種人類活動的真實世界 CSI 數據集上評估時,我們的動作識別階段展現了優異的性能,在高度不平衡的條件下(少數類別「跑步」和「跌倒」分別只有 5 個和 2 個標記樣本,而多數類別「行走」有 330 個標記樣本),F1 分數達到 0.69,比現有的半監督方法提升了 36.2%。該框架的有效性不僅揭示了 WiFi 感測技術對隱私的潛在威脅,也透過強調現實世界敵對式感測系統的實際限制與能力,為設計更有效的防禦機制提供了寶貴的見解。
The continuous advancement of WiFi Channel State Information (CSI) sensing technology poses significant privacy concerns, as eavesdropper can potentially monitor indoor human activities through walls. While existing research demonstrates the feasibility of through-wall WiFi sensing, a critical limitation remains: most studies assume access to labeled training data, which is unrealistic in adversarial scenarios where attackers cannot directly observe the target's activities. To address this challenge, we propose WiSneak, a novel framework that enables adversarial CSI-based activity recognition without requiring direct observation of the target. WiSneak consists of two key stages: a Motion Labeling Stage that combines temporal pattern analysis with a custom-designed model to automatically generate training labels from side-channel information, and a Motion Recognition Stage that integrates self-supervised pretraining with adaptive data processing to effectively handle class imbalance in the generated labels. Through comprehensive experiments, our Motion Labeling Stage achieves 0.94 and 0.91 F1-scores for "lay down" and "stand up" motion detection respectively. When evaluated on a real-world CSI dataset containing five human activities, our Motion Recognition Stage demonstrates superior performance with a macro F1-score of 0.69, outperforming existing semi-supervised approaches by 36.2% under highly imbalanced conditions where minority classes "run" and "fall" have only 5 and 2 labeled samples respectively, compared to 330 labeled samples for the majority class "walk". The proposed framework's effectiveness not only reveals concerning implications for WiFi sensing privacy but also provides valuable insights for designing more effective defense mechanisms by highlighting the practical constraints and capabilities of real-world adversarial sensing systems.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/97018
DOI: 10.6342/NTU202500641
全文授權: 未授權
電子全文公開日期: N/A
顯示於系所單位:電機工程學系

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-113-1.pdf
  未授權公開取用
6.5 MBAdobe PDF
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved