Criação de um protocolo para autenticação da transmissão de credenciais de login entre dispositivos via tokens sonoros

Abstract

Este trabalho propõe um sistema alternativo de autenticação para dispositivos com interfaces de entrada limitadas, eliminando a digitação manual ou o escaneamento de códigos por QR code no protocolo OAuth 2.0. A metodologia estabelece uma comunicação acústica onde um emissor transfere um código de verificação para um smartphone receptor. Utiliza-se a modulação por chaveamento de frequência (Frequency-Shift Keying - FSK), operando entre 15 e 20 kHz, região silenciosa aos humanos e menos suscetível a ruídos comuns. Diferente de bibliotecas consolidadas como a ggwave, que utilizam modulação multi-tom (MFSK), exigindo alto processamento e uma faixa audível de requência para operar de forma eficiente, a metodologia proposta é estruturada para equipamentos comerciais operarem em altas frequências, com baixo uso computacional. A decodificação no receptor utiliza uma adaptação do Algoritmo de Goertzel como filtro digital e detector de envoltória, garantindo baixo custo computacional. A interferência por reverberação também é mitigada por intervalos de guarda temporais. Testes variando distância, tamanho do pacote e taxa de transmissão foram analisados via Modelo Linear Generalizado. Os resultados indicam alta robustez contra ruídos, comprovando a viabilidade de uma autenticação funcional e discreta em dispositivos de consumo.

This paper proposes an alternative authentication system for devices with limited input interfaces, eliminating manual typing or QR code scanning in the OAuth 2.0 protocol. The methodology establishes an acoustic communication channel in which a transmitter sends a verification code to a receiving martphone. Frequency Shift Keying modulation is used, operating between 15 and 20 kHz, a range silent to humans and less susceptible to common noise. Unlike established libraries such as ggwave, which use multi-tone modulation (MFSK), thus requiring high processing power and an audible frequency range to operate efficiently, the proposed methodology is structured for commercial equipment to operate at high frequencies with low computational cost. Decoding at the receiver uses an adaptation of the Goertzel Algorithm as a digital filter and envelope detector, ensuring low computational cost. Reverberation interference is also mitigated by temporal guard intervals. Tests varying distance, packet size, and transmission rate were analyzed via a Generalized Linear Model. Results indicate high robustness against noise, proving the viability of a functional and discrete authentication method for consumer devices.