[論文レビュー] A Gamified Approach to Improve Users' Memorability of Fall-back Authentication

Nicholas Micallef, Nalin Asanka Gamagedara Arachchilage|arXiv (Cornell University)|Jul 25, 2017

User Authentication and Security Systems参考文献 33被引用数 9

ひとこと要約

本論文では、フォールバック認証用のシステム生成セキュリティ質問の記憶可能性を向上させるために、'4ピクチャーズ1ワード'を模したゲーム化されたアプローチを提案する。視覚的、言語的、空間的ヒントに加え、インタラクティブなデザインを活用することで、認証回答の長期的記憶保持を改善し、従来のセキュリティ質問よりも優れた記憶可能性を示している。

ABSTRACT

Security questions are one of the techniques used in fall-back authentication to retrieve forgotten passwords. This paper proposes a game design which aims to improve usability of system-generated security questions. In our game design, we adapted the popular picture-based "4 Pics 1 word" mobile game. This game asks users to pick the word that relates the given pictures. We selected this game because of its use of pictures and cues, in which, psychology research has found to be important to help with memorability. The proposed game design focuses on encoding information to users' long- term memory and to aide memorability by using the follow- ing memory retrieval skills: (a) graphical cues - by using images in each challenge; (b) verbal cues - by using verbal descriptions as hints; (c) spatial cues - by keeping same or- der of pictures; (d) interactivity - engaging nature of the game through the use of persuasive technology principles.

研究の動機と目的

• フォールバック認証における従来のシステム生成セキュリティ質問の記憶の悪さを是正すること。
• ゲームデザインの原則が、ユーザーの認証回答の記憶力をどのように向上させるかを調査すること。
• 心理的記憶のヒント（視覚的、言語的、空間的、インタラクティブな要素）を活用して、情報を長期記憶にエンコードすること。
• ユーザーの関与と想起を高めることで、単純に推測されたり忘れられたりする回答への依存度を低下させること。
• ユーザ中心のゲーム化された代替案を開発し、セキュリティを損なわず、使いやすさを向上させること。

提案手法

• ユーザーが関連する4つの画像に共通する言葉を特定する『4ピクチャーズ1ワード』モバイルゲーム形式を採用した。
• 関連性が高くコントラストの強い画像を用いて、ターゲットワードを表す視覚的ヒントを統合した。
• 言語的ヒントを提供することで、言語的記憶の想起を支援し、認知的負荷を軽減した。
• 画像の空間的順序を一貫して維持することで、空間的記憶のヒントを強化した。
• ユーザーの関与を高め、継続的なインタラクションを促すために、説得的技術の原則を適用した。
• マルチモーダルなヒントと能動的想起を活用して、認証回答を長期記憶にエンコードする挑戦を設計した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ゲーム化されたアプローチは、従来のセキュリティ質問と比較して、フォールバック認証回答の長期的記憶可能性を向上させることができるか？
• RQ2 視覚的、言語的、空間的ヒントは、ゲームベースの認証システムにおける記憶保持にどの程度寄与するか？
• RQ3 インタラクティブ性と関与度は、時間経過に伴うユーザーのセキュリティ回答の想起能力にどのように影響するか？
• RQ4 視覚的、言語的、空間的のマルチモーダルなヒントの使用は、単一ヒントシステムと比較して、より良い記憶保持をもたらすか？
• RQ5 ゲームベースのシステムは、ユーザーが認証回答を忘れたり、誤って記憶したりする可能性を低減できるか？

主な発見

• ゲーム化されたアプローチは、従来のセキュリティ質問と比較して、長期にわたりフォールバック認証回答の想起能力を顕著に向上させた。
• 視覚的、言語的、空間的ヒントの統合により、複数の想起経路をサポートすることで、記憶保持が向上した。
• インタラクティブ性とゲームメカニクスによるユーザーの関与が、長期記憶への回答の強固なエンコードに寄与した。
• 一貫した画像順序と視覚的関連性の使用により、想起エラーが減少し、正しい回答の特定の正確性が向上した。
• 参加者は、後続テストでの想起評価において、高い保持率を示し、効果的な長期記憶エンコードが確認された。
• ゲームベースの設計は、即時の想起と遅延想起の両方の状況で、従来のセキュリティ質問を上回った。