Динамика нажатия клавиш - Keystroke dynamics

Динамика нажатия клавиш, биометрия нажатия клавиш, динамика набора и в последнее время ввод биометрии, обратитесь к подробной информации о времени, которая точно описывает, когда была нажата каждая клавиша и когда она была отпущена, поскольку человек набор текста в компьютерная клавиатура.^[1]

Наука

Поведенческий биометрический в Keystroke Dynamics использует манеру и ритм, в котором человек набирает символы на клавиатуре или клавиатуре.^[2]^[3]^[4] Ритмы нажатия клавиш пользователя измеряются для разработки уникального биометрического шаблона пользовательского набора текста на будущее. аутентификация.^[5] Нажатия клавиш делятся на статический и динамический ввод, которые используются для различения авторизованных и неавторизованных пользователей.^[6] Информация о вибрации может использоваться для создания шаблона для будущего использования как в задачах идентификации, так и аутентификации.

Данные, необходимые для анализа динамики нажатия клавиш, получают регистрация нажатий клавиш. Обычно все, что сохраняется при регистрации сеанса набора текста, - это последовательность символов, соответствующая порядку нажатия клавиш, а информация о времени отбрасывается. При чтении электронной почты получатель не может сказать по фразе «Я видел 3 зебры!» ли:

что набиралось быстро или медленно.
отправитель использовал левую клавиша переключения, правую клавишу Shift или caps-lock Клавиша, позволяющая превратить "i" в заглавную букву "I".
все буквы набирались с одинаковой скоростью, или если при поиске этой клавиши перед какими-либо символами была длинная пауза.
отправитель сначала напечатал неправильно все буквы, а затем вернулся и исправил их, или если они написали правильно с первого раза.

Источник

24 мая 1844 г. сообщение "Что сотворил Бог "был отправлен телеграф из Капитолия США в Вашингтон, округ Колумбия. к Железная дорога Балтимора и Огайо "внешнее депо" в Балтимор, Мэриленд, началась новая эра междугородной связи. К 1860-м годам телеграфная революция была в самом разгаре, и телеграфисты были ценным ресурсом. С опытом каждый оператор развил свою уникальную «подпись», и его можно было идентифицировать просто по ритму постукивания.

Так поздно, как Вторая Мировая Война военные передавали сообщения через Азбука Морзе. Используя методологию под названием «Кулак отправителя», военная разведка определила, что у человека был уникальный способ ввода «точек» и «тире» в сообщении, создавая ритм, который мог помочь отличить союзника от врага.^[7]^[8]

Использовать как биометрические данные

Исследователи заинтересованы в использовании этой динамической информации о нажатии клавиш, которая обычно отбрасывается, для проверки или даже попытки определить личность человека, производящего эти нажатия клавиш. Методы, используемые для этого, сильно различаются по мощности и сложности и варьируются от статистических методов до искусственный интеллект (AI) подходит как нейронные сети.

Время, чтобы добраться до клавиши и нажать ее (время поиска), и время, в течение которого клавиша удерживается в нажатом состоянии (время удержания), могут быть очень характерными для человека, независимо от того, насколько быстро он движется в целом. У большинства людей есть определенные буквы, на поиск или поиск которых у них уходит больше времени, чем их среднее время поиска по всем буквам, но то, какие это буквы, могут сильно различаться, но одинаково для разных людей. Правша люди могут быть статистически быстрее добираться до клавиш, нажимаемых пальцами правой руки, чем пальцами левой руки. Указательные пальцы могут быть характерно более быстрыми, чем другие пальцы, в степени, которая является постоянной для человека изо дня в день, независимо от их общей скорости в тот день.

Кроме того, последовательности букв могут иметь характерные для человека свойства. В английском языке слово «the» очень распространено, и эти три буквы могут быть известны как быстрая последовательность, а не как просто три бессмысленных буквы, набранных в таком порядке. Обычные окончания, такие как «ing», можно вводить гораздо быстрее, чем, скажем, те же буквы в обратном порядке («gni») в степени, которая постоянно меняется в зависимости от человека. Эта последовательность может сохраняться и может выявить общие последовательности родного языка человека, даже когда он пишет полностью на другом языке, так же показательно, как акцент в разговорной речи.

Обычные «ошибки» также могут быть весьма характерными для человека, и существует целая классификация ошибок, такая как наиболее распространенные «подстановки» этого человека, «реверсирование», «выпадение», «двойные удары», »совпадения соседних букв "," омонимы ", ошибки длины удержания (для клавиши Shift, удерживаемой слишком коротко или слишком долго). Даже не зная, на каком языке работает человек, просмотрев остальной текст и какие буквы человек возвращается и заменяет, эти ошибки могут быть обнаружены.Опять же, шаблоны ошибок могут быть достаточно разными, чтобы различить двух людей.

Аутентификация против идентификации

Динамика нажатия клавиш является частью более широкого класса биометрии, известного как поведенческая биометрия; область, в которой наблюдаемые закономерности носят статистический характер. Из-за этой неотъемлемой неопределенности широко распространено мнение, что поведенческая биометрия не так надежна, как биометрия, используемая для аутентификации на основе физически наблюдаемых характеристик, таких как отпечатки пальцев или же сканирование сетчатки или же ДНК. Реальность здесь такова, что поведенческая биометрия использует уверенность измерение вместо традиционного прошел / не прошел измерения. Таким образом, традиционные контрольные показатели уровня ложного принятия (FAR) и коэффициента ложного отказа (FRR) больше не имеют линейной зависимости.

Преимущество динамики нажатия клавиш (а также другой поведенческой биометрии) заключается в том, что FRR / FAR можно регулировать, изменяя порог принятия. на индивидуальном уровне. Это позволяет четко определить индивидуальное снижение риска, чего нельзя достичь с помощью физических биометрических технологий.

Одна из основных проблем, с которой сталкивается динамика нажатия клавиш, заключается в том, что набор текста человеком существенно различается в течение дня и между разными днями и может зависеть от любого количества внешних факторов.

Из-за этих вариаций любая система будет делать ложноположительные и ложноотрицательные ошибки. Некоторые из успешных коммерческих продуктов имеют стратегии решения этих проблем и доказали свою эффективность при широкомасштабном использовании (тысячи пользователей) в реальных условиях и приложениях.

Правовые и нормативные вопросы

Использование программного обеспечения для кейлоггинга может являться прямым и явным нарушением местных законов, например Патриотический акт США, в соответствии с которым такое использование может составлять прослушивание телефонных разговоров. Это могло повлечь за собой суровое наказание, включая тюремное заключение. Видеть шпионское ПО для лучшего описания проблем, связанных с согласием пользователей, и различных законов о мошенничестве.

Патенты

Патент США 9430626, Джон Д. Рим, Бетанн Г. Рим и Томас Э. Кетчем II, «Аутентификация пользователя с использованием известной частоты ввода текста», выпущенный в 2012 г.
Патент США 7206938, С. Блендер и Х. Постли, "Система и метод распознавания ритма ключевой последовательности", выпущенный в 2007 г.
Патент США 4621334, Дж. Гарсия, "Аппарат для идентификации личности", выдан в 1986 г.
Патент США 4805222, Дж. Р. Янг и Р. В. Хэммон, «Метод и аппарат для проверки личности», выпущенный в 1989 г.
П. Нордстрем, Дж. Йоханссон. Система безопасности и метод обнаружения вторжения в компьютеризированную систему. Патент № 2069993, Европейское патентное ведомство, 2009 г.
Патент США 8230232, A. Awad и I. Traore, "Система и метод определения профиля пользователя компьютера с помощью устройства ввода на основе движения", выпущенный в 2012 г.

Другое использование

Поскольку время нажатия клавиш генерируется людьми, они плохо коррелируют с внешними процессами и часто используются в качестве источника информации. аппаратно сгенерированные случайные числа для компьютерных систем.

Смотрите также

Кулак (телеграфия)

дальнейшее чтение

Ваас, Лиза (30 июля 2015 г.). «Веб-сайты могут отслеживать нас по тому, как мы печатаем - вот как это остановить». Голая безопасность. Sophos. Получено 2018-02-01.
Уолш, Рэй (1 ноября 2016 г.). «Конфиденциальность клавиатуры: построение профилей на основе того, как мы печатаем». BestVPN. Получено 2018-02-01.
Один очень медленный машинист, который решает не называть его имен, набирает скорость 38 слов в минуту * кашляет кашель * Сэм кашляет кашель
Еще одна очень быстрая машинистка по имени Зун печатает со средней скоростью 95 слов в минуту! Средний!

[1] Роберт Москович, Клинт Фехер, Арик Мессерман, Никлас Киршник, Тарик Мустафич, Ахмет Камтепе, Бернхард Лёляйн, Ульрих Хайстер, Себастьян Мёллер , Лиор Рокач, Юваль Еловичи (2009). Кража личных данных, компьютеры и поведенческая биометрия (PDF). Труды Международной конференции IEEE по разведке и информатике безопасности. С. 155–160.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)

[2] Deng, Y .; Ю. Ю. (2013). «Аутентификация пользователя с динамикой нажатия клавиш на основе модели гауссовой смеси и сетей глубокого убеждения». Обработка сигналов ISRN. 2013: 565183. Дои:10.1155/2013/565183.

[3] «Аутентификация пользователя посредством ввода биометрических данных» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-03-04. Получено 2013-11-14.

[4] Непрерывная аутентификация путем анализа характеристик набора с клавиатуры

[5] Модифицированный алгоритм идентификации пользователя по его набору на клавиатуре.

[6] Альзубайди, Абдулазиз; Калита, Джугал (2016). «Аутентификация пользователей смартфонов с помощью поведенческой биометрии». Обзоры и учебные пособия по коммуникациям IEEE. 18 (3): 1998–2026. Дои:10.1109 / comst.2016.2537748. ISSN 1553-877X.

[7] «Динамика нажатия клавиш». Биометрия. Получено 2018-01-18.

[8] Харинг, Кристен (2007). Техническая культура Ham Radio. MIT Press. п. 23. ISBN 978-0-262-08355-3.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]