An Evaluation of EyePassShapes

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Eye Tracking–ein Überblick

2.1 Blickbewegungen des Auges

2.2 Videobasiertes Eye Tracking

2.3 Blickbewegungen als Eingabemethode

2.3.1 Problemstellungen blickbasierter Eingabe

2.3.2 Auswahlmethoden bei der Eingabe

2.3.3 Chancen und Stärken von Eye Gaze Interaction

2.4 Anwendung von Eye Tracking in der Praxis

2.5 Schlussfolgerungen für EyePassShapes

3 Authentifizierungssystem EyePassShapes

3.1 Das PassShape–Konzept

3.2 Interaktion mittels Blickgesten

3.3 EyePassShapes

3.3.1 Systemaufbau

3.3.2 Funktionsweise von EyePassShapes

4 Authentifizierungssysteme im Überblick

4.1 Undercover – der taktile Ansatz

4.2 Die konvexe Hülle – der geometrische Ansatz

4.3 Pass-Thoughts - der mentale Ansatz

4.4 SecurID – der gerätebasierte Ansatz

4.5 Zusammenfassung

5 Nutzerstudie Memorability

5.1 Versuchsaufbau

5.2 Durchführung der Nutzerstudie

5.3 Ergebnisse

5.3.1 Hypothesen

5.3.2 Prüfung der Gruppen auf homogene Zusammensetzung

5.3.3 Untersuchung der Erinnerungsleistung

5.3.4 Untersuchung der restlichen erhobenen Daten

5.4 Diskussion der Ergebnisse

6 Nutzerstudie Usability

6.1 Authentifizierungssysteme

6.1.1 PIN-Eingabe auf dem Touchpad

6.1.2 PassShape-Eingabe auf dem Touchpad

6.1.3 PIN-Eingabe mit den Augen (EyePIN)

6.1.4 PassShape-Eingabe mit den Augen (EyePassShapes)

6.2 Durchführung der Nutzerstudie

6.3 Ergebnisse

6.3.1 Hypothesen

6.3.2 Einfachheit

6.3.3 Schnelligkeit

6.3.4 Sicherheit

6.3.5 Untersuchung der restlichen erhobenen Daten

6.3.6 Zusammenfassung der Ergebnisse

7 Evaluierung von EyePassShapes im Vergleich mit anderen Authentifizierungssystemen

7.1 Das ideale Authentifizierungssystem

7.2 Untersuchung der Systeme bzgl. Sicherheit

7.3 Untersuchung der Systeme bzgl. Nutzerfreundlichkeit

7.4 Untersuchung der Systeme bzgl. Machbarkeit in der Praxis

7.5 Abschließende Beurteilung von EyePassShapes

8 Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung & Themen der Arbeit

Das Hauptziel dieser Diplomarbeit ist die formale Evaluierung des bestehenden Systems EyePassShapes, einer blickbasierten Authentifizierungsmethode. Dabei wird untersucht, wie effektiv EyePassShapes Nutzer vor "shoulder surfing" schützt, ob die grafischen Muster (PassShapes) eine hohe Einprägsamkeit besitzen und wie benutzerfreundlich das System im Vergleich zu herkömmlichen PIN-Eingabeverfahren ist.

• Analyse und Vergleich blickbasierter Eingabemethoden für Authentifizierungsprozesse.
• Evaluation der Merkfähigkeit von PassShapes bei Verwendung von Blickbewegungen.
• Durchführung von Nutzerstudien zur Usability und zum Schutz gegen Spionage.
• Vergleich von EyePassShapes mit anderen innovativen Sicherheitsansätzen wie Undercover oder Convex Hull Click.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Diese Einleitung thematisiert die steigende Relevanz sicherer Authentifizierung im öffentlichen Raum und beschreibt die Risiken durch "shoulder surfing".

2 Eye Tracking–ein Überblick: Dieses Kapitel erläutert die technologischen Grundlagen von Blickverfolgungssystemen und diskutiert deren Anwendungspotenzial als Eingabemedium.

3 Authentifizierungssystem EyePassShapes: Hier wird das Konzept des EyePassShapes-Systems detailliert beschrieben, welches PassShapes mit der Technologie des Eye Trackings kombiniert.

4 Authentifizierungssysteme im Überblick: Dieser Abschnitt bietet einen Vergleich verschiedener innovativer Authentifizierungslösungen, die einen Schutz gegen Spionage versprechen.

5 Nutzerstudie Memorability: In diesem Kapitel werden die Ergebnisse zur Erinnerungsleistung von PassShapes bei verschiedenen Eingabearten (Papierzeichnung vs. Blickbewegung) analysiert.

6 Nutzerstudie Usability: Dieser Teil befasst sich mit der Untersuchung der Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit von EyePassShapes im direkten Vergleich zu konventionellen Methoden.

7 Evaluierung von EyePassShapes im Vergleich mit anderen Authentifizierungssystemen: Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse bewertet und EyePassShapes in einen breiteren Kontext moderner Sicherheitslösungen eingeordnet.

8 Zusammenfassung und Ausblick: Dieses Kapitel resümiert die Arbeit und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsmöglichkeiten und Verbesserungsansätze.

Schlüsselwörter

EyePassShapes, Eye Tracking, Authentifizierung, Shoulder Surfing, Usability, PassShapes, Blickbewegungen, Memorability, Sicherheit, PIN, Mensch-Maschine-Interaktion, Biometrie, Eingabemethode, Nutzerstudie, Blickgesten

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in der Arbeit grundlegend?

Die Arbeit untersucht ein innovatives Authentifizierungssystem namens EyePassShapes, das die PIN-Eingabe durch eine blickbasierte Methode ersetzt, um die Sicherheit bei der Eingabe sensibler Daten an öffentlichen Terminals zu erhöhen.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Die zentralen Themen umfassen die Technologie des Eye Trackings, die psychologische Erforschung der Merkfähigkeit von geometrischen Mustern (PassShapes) sowie die Evaluation von Sicherheitsaspekten und Benutzerfreundlichkeit im Kontext von Authentifizierungsverfahren.

Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?

Das primäre Ziel ist es, das EyePassShapes-System empirisch zu evaluieren, insbesondere hinsichtlich seiner Resistenz gegen "shoulder surfing" und der Frage, ob sich grafische PassShapes durch Blickbewegungen ebenso gut einprägen lassen wie durch händische Zeichnungen.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Arbeit basiert auf einem interdisziplinären Ansatz, der Literaturrecherche mit empirischen Nutzerstudien kombiniert, inklusive statistischer Auswertungen (ANOVA, Levene-Test) zur Überprüfung von Hypothesen.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Grundlagen zu Eye Tracking, eine Beschreibung der Implementierung von EyePassShapes, einen Überblick über alternative Ansätze wie Undercover oder SecurID sowie die ausführliche Darstellung der Ergebnisse aus den beiden durchgeführten Nutzerstudien (Memorability und Usability).

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Wichtige Begriffe sind EyePassShapes, Eye Tracking, Authentifizierung, Shoulder Surfing, Usability, PassShapes, Blickbewegungen, Merkfähigkeit und Sicherheit.

Was genau sind "PassShapes"?

PassShapes sind geometrische Muster, die aus einer Abfolge von Strichen ("Strokes") bestehen, die ein Nutzer mit seinen Augen fixiert. Sie sollen als intuitivere und besser merkbare Alternative zu herkömmlichen, rein numerischen PINs dienen.

Wie genau schützt das System gegen "shoulder surfing"?

Da die Eingabe durch gezielte, bewusste Augenbewegungen erfolgt, die für einen Beobachter von außen schwer von natürlichen, unbewussten Blickbewegungen zu unterscheiden sind, bietet das System einen inhärenten Schutz vor dem klassischen Spionieren über die Schulter.