随着Android系统使用的日益广泛,Android系统的用户认证机制,特别是其安全性与便捷性的统一问题已经成为信息安全的研究热点。本文主要对图案手势密码认证机制和数字密码认证机制的安全性与便捷性方面进行研究。主要做了以下工作:(1)首先,针对两种认证机制的认证密码安全性问题,通过增加次数变量和随机数来改进程序,实现了两种认证机制认证密码的动态变化,提高两种认证机制密码安全性问题。(2)针对图案密码认证机制绘制多点认证图案的繁琐性问题,本文通过改进认证过程,减少用户绘制认证点数,提高了认证机制的便捷性。认证过程改进为:根据随机数确定本次认证点数;根据上次成功认证的末位认证点,确定本次认证起始点,即上次成功认证的末位认证点向下间隔一位认证点为本次认证起始点。改进后的认证机制仅需用户绘制随机数对应的认证点数量的图案,无需绘制全部认证点数量的图案。(3)针对数字密码认证机制输入多位密码的繁琐性问题,通过改进认证过程,减少用户输入的数字密码个数,提高认证机制的认证便捷性。改进的认证过程为:通过计算3位随机数与3位用户输入数字的加和,对比加和结果的个位数字与系统存储的密码,相同则认证成功,否则认证失败。改进后的用户认证机制仅需用户输入3位密码即可认证成功。(4)最后,通过理论和实验两个方面分析改进后的用户认证机制的便捷性和安全性。(1)通过计算用户认证机制改进前后认证密码的熵值以及密码空间个数表明:改进后的密码的熵值与密码空间个数均大于改进前的,即改进后的认证机制的安全性优于改进前的。(2)通过实验数据表明,改进后用户认证机制的认证时间小于改进前的。实验数据还表明,改进后的用户认证机制可以很好地抵抗模拟污渍攻击、猜测攻击、肩窥攻击等攻击方式攻击。总上所述,改进后的用户认证机制在安全性与便捷性方面有较好的提高。