Entwicklung von softwarebasierten Authentifizierungs-Verfahren zur Vorbeugung gegen shoulder surfing

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Lothar Waltz
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1 LFE Medieninformatik Katja Hertzschuch Abschlussbericht Projektarbeit Entwicklung von softwarebasierten Authentifizierungs- zur Vorbeugung gegen shoulder surfing Verantw. Hochschullehrer: Prof. Dr. Heinrich Hußmann Betreuer: Dipl. Medieninf. Alexander De Luca Katja Hertzschuch Folie 1

shoulder surfing Verantw. Hochschullehrer: Prof. Dr.

2 Agenda Motivation Bisherige Arbeiten Neue Pin Nutzerstudie Fazit Katja Hertzschuch Folie 2

3 Authentifizierung über PIN allgegenwärtig Bezahlung mit Karte im Supermarkt Kartenzahlung einer Fahrkarte am Automaten Online-Banking Authentifizierung beim Einschalten des Handys genau wie shoulder surfing Katja Hertzschuch Folie 3

Online-Banking Authentifizierung beim Einschalten des Handys

4 Agenda Motivation Bisherige Arbeiten Neue Pin Nutzerstudie Fazit Katja Hertzschuch Folie 4

5 Textbasierte Ansätze wie Spy-Resistant Keyboard [Desney, 2005] Katja Hertzschuch Folie 5

6 Mischformen wie cognitive trapdoor games [Roth, 2004] Katja Hertzschuch Folie 6

7 Grafische Ansätze wie Convex Hull Click [Wiedenbeck, 2006] Katja Hertzschuch Folie 7

8 Agenda Motivation Bisherige Arbeiten Neue Pin Nutzerstudie Fazit Katja Hertzschuch Folie 8

9 Color PIN - Idee Projektarbeit PIN besteht aus Zahlen und Farben z.b. 1(s) 2(r) 3(w) 4(s) Stellvertretend für die PIN-Zahl wird der Buchstabe eingegeben Buchstabe ist durch Farbe eindeutig bestimmt Jeden Buchstaben gibt es in den drei Farben Nach jeder Eingabe werden die Buchstaben neu angeordnet Katja Hertzschuch Folie 9

10 Color PIN - Authentifizierungsvorgang Beispiel: 1(s) 2(r) 3(w) 4(s) Eingabe: I, P, J, M Katja Hertzschuch Folie 10

11 Memory PIN - Idee Authentifizierungs-Token besteht aus vier Bildern z.b. Hund, Tasse, Motorrad, Lupe Karten sind durchgemischt Karten werden per Klick umgedreht Vorder u. Rückseite haben stehen im Zusammenhang Am Ende müssen alle vier PIN-Bilder sichtbar/aufgedeckt sein min. sechs Klicks Lügen soll Angreifer verwirren Katja Hertzschuch Folie 11

Hund, Tasse, Motorrad, Lupe Karten sind durchgemischt Karten werden per Klick umgedreht

12 Memory PIN Authentifizierungsvorgang Bsp. Hund, Tasse, Motorrad, Lupe Umgedrehte Bilder: Flugzeug (Lüge), Brille, Haus (Lüge), Blume (Lüge), Katze, Auto Katja Hertzschuch Folie 12

13 Memory PIN Authentifizierungsvorgang Bsp. Hund, Tasse, Motorrad, Lupe Umgedrehte Bilder: Flugzeug (Lüge), Brille, Haus (Lüge), Blume (Lüge), Katze, Auto Katja Hertzschuch Folie 13

14 Vergleich der PIN Memory Color PIN Art Zahlen (0-9) Bilder (4 aus 50) Zahlen (1-9) und drei Farben PIN Bsp Hund, Tasse, Lupe, Motorrad 1(s),2(r),3(w),4(s) Theoretisch mögliche Kombinationen Wahrscheinlichkeit nach einmaligem shoulder surfing 1:1 bester Fall: 1:1 schlechtester Fall: 1: :81 Hängt Sicherheit vom User ab? Nein Ja Lügen Nein Katja Hertzschuch Folie 14

15 Agenda Motivation Bisherige Arbeiten Neue Pin Nutzerstudie Fazit Katja Hertzschuch Folie 15

16 Es wurde eine Nutzerstudie mit 24 Personen durchgeführt Alter (Mittelwert 27,71) davon 18 männlich, 6 weiblich PIN, Color PIN, Memory PIN (je zwei Durchgänge eigene u. zufällige PIN) Fragebogen, Logdatei und Kameraaufzeichnung Katja Hertzschuch Folie 16

Memory PIN (je zwei Durchgänge eigene u.

17 Memory PIN ist das langsamste Netto Zeiten (ms) PIN E PIN Z Memory E Memory Z Color E Color Z Mittelwert - Die Zeitdifferenzen zwischen den drei sind höchst signifikant - Die Zeitdifferenzen zwischen der eigenen u. der zufälligen PIN sind nicht signifikant Katja Hertzschuch Folie 17

Zeitdifferenzen zwischen den drei sind höchst signifikant - Die Zeitdifferenzen

18 User klicken zuerst die notwendigen Bilder an umgedrehte "PIN-Bilder" "Lügen" 90% 90% 80% 70% 80% 70% 60% 50% 60% 50% 40% 30% 40% 30% 20% 10% 20% 10% 0% 0% E Z E Z Nutzer klicken 6 mal (Median) Katja Hertzschuch Folie 18

20% 10% 0% 0% 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. E Z E Z Nutzer klicken 6 mal (Median) Katja Hertzschuch - 28.

19 Nutzer verraten ihre PIN-Bilder durch schlechte Lügen Ein PIN-Bild, das schon bei Beginn aufgedeckt ist, wird zweimal umgedreht Ein PIN-Bild wird mehrmals umgedreht Nutzer bewegen die Maus über bereits aufgedeckte PIN-Bilder wenn alle PIN-Bilder sichtbar sind, wird kurz gezögert und danach gelogen Katja Hertzschuch Folie 19

Nutzer bewegen die Maus über bereits aufgedeckte PIN-Bilder wenn alle PIN-Bilder

20 Color Pin wird als sicherstes eingestuft Einzelbefragung* Vergleich der drei ** PIN Memory Color Einfachheit Aufwand Sicherheit Zeit Einfachheit Aufwand Sicherheit Alltag PIN Memory Color PIN empfinden die Nutzer am einfachsten und es hat für sie den geringsten Aufwand Color Pin wird am sichersten eingeschätzt Alle drei sind gleich beliebt * Skala 1 (sehr schlecht) - 5 (sehr gut) ** Anzahl befragte Personen Katja Hertzschuch Folie 20

empfinden die Nutzer am einfachsten und es hat für sie den geringsten Aufwand Color Pin wird am sichersten eingeschätzt

21 Agenda Motivation Bisherige Arbeiten Neue Pin Nutzerstudie Fazit Katja Hertzschuch Folie 21

22 Fazit Nutzern ist Sicherheit grundsätzlich sehr wichtig bei mehr Sicherheit darf Autorisierung auch länger dauern Color PIN ist sicherer Color PIN u. Memory PIN sind gleich beliebt PIN und Color PIN sind sich relativ ähnlich, wodurch der Nutzer die Option erhalten könnte, zwischen beiden zu wählen, falls die Umgebung unsicher erscheint Katja Hertzschuch Folie 22

23 ??? Katja Hertzschuch Folie 23

24 Quellen Projektarbeit Desney S. Tan, Pedram Keyani, Mary Czerwinski. Spy-resistant keyboard: more secure password entry on public touch screen displays. In: OZCHI '05: Proceedings of the 19th conference of the computer-human interaction special interest group (CHISIG) of Australia on Computer-human interaction. Canberra, Australia, 2005, Susan Wiedenbeck, Jim Waters, Leonardo Sobrado, Jean-Camille Birget. Design and evaluation of a shoulder-surfing resistant graphical password scheme. In:AVI '06: Proceedings of the working conference on Advanced visual interfaces. Venezia, Italy, 2006, ACM, Volker Roth, Kai Richter, Rene Freidinger. A PIN-entry method resilient against shoulder surfing. In: CCS '04: Proceedings of the 11th ACM conference on Computer and communications security. Washington DC, USA, 2004, ACM, Katja Hertzschuch Folie 24

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