[論文レビュー] Usability and Security of Different Authentication Methods for an Electronic Health Records System

Saptarshi Purkayastha, Shreya Goyal+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 23, 2021

User Authentication and Security Systems参考文献 16被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、インディアナ・パデュー大学インディアナポリス校の67名の大学院生を対象に、ユーザー名/パスワード、CASシングルサインオン、バイオカプセル顔認識の3つの電子歴史記録（EHR）認証手法の使いやすさとセキュリティを評価した。PLS-SEMモデリングを用いた分析により、認識されたセキュリティが使いやすさに正の影響を及ぼすことが判明。顔認証は高い自信と満足度スコアのおかげで、最も安全かつ使いやすい方法として浮き彫りになった。

ABSTRACT

We conducted a survey of 67 graduate students enrolled in the Privacy and Security in Healthcare course at Indiana University Purdue University Indianapolis. This was done to measure user preference and their understanding of usability and security of three different Electronic Health Records authentication methods: single authentication method (username and password), Single sign-on with Central Authentication Service (CAS) authentication method, and a bio-capsule facial authentication method. This research aims to explore the relationship between security and usability, and measure the effect of perceived security on usability in these three aforementioned authentication methods. We developed a formative-formative Partial Least Square Structural Equation Modeling (PLS-SEM) model to measure the relationship between the latent variables of Usability, and Security. The measurement model was developed using five observed variables (measures). - Efficiency and Effectiveness, Satisfaction, Preference, Concerns, and Confidence. The results obtained highlight the importance and impact of these measures on the latent variables and the relationship among the latent variables. From the PLS-SEM analysis, it was found that security has a positive impact on usability for Single sign-on and bio-capsule facial authentication methods. We conclude that the facial authentication method was the most secure and usable among the three authentication methods. Further, descriptive analysis was done to draw out the interesting findings from the survey regarding the observed variables.

研究の動機と目的

• 3つのEHR認証手法におけるユーザーの好みと使いやすさ・セキュリティの認識を評価すること。
• EHRシステムにおける認識されたセキュリティと使いやすさの関係を調査すること。
• 医療アプリケーションにおいて、セキュリティと使いやすさの最適なバランスを提供する認証手法を特定すること。
• ユーザーの自信、満足度、懸念が、異なる認証メカニズムの採用にどのように影響するかを検討すること。

提案手法

• インディアナ・パデュー大学インディアナポリス校のプライバシーと医療セキュリティコースに登録した67名の大学院生を対象にアンケート調査を実施した。
• 3つの認証手法を評価：ユーザー名/パスワード、CASシングルサインオン、バイオカプセル顔認証。
• 潜在変数（使いやすさとセキュリティ）を分析するため、フォーマティブ・フォーマティブ型部分最小二乗構造方程式モデリング（PLS-SEM）フレームワークを構築した。
• 使いやすさとセキュリティを、5つの観察変数（効率性と効果性、満足度、好み、懸念、自信）によって測定した。
• PLS-SEMを用いて、3つの認証手法全体を通じて、認識されたセキュリティと使いやすさの因果関係を評価した。
• 記述統計分析を実施し、ユーザー行動と認識の傾向に関するインサイトを抽出した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ユーザーは、EHRシステムにおけるユーザー名/パスワード、CASシングルサインオン、顔認証の使いやすさとセキュリティをどのように認識しているか？
• RQ2 異なる認証手法において、認識されたセキュリティと認識された使いやすさの関係は何か？
• RQ3 ユーザーがどの認証手法を好んでおり、その理由は使いやすさとセキュリティの認識に基づいて何か？
• RQ4 ユーザーの懸念と自信のレベルが、認証手法の選択にどの程度影響を及けるか？
• RQ5 3つの認証手法において、効率性、効果性、満足度はどのように変動するか？

主な発見

• 顔認証は、最も高いユーザーの自信と満足度スコアのおかげで、3つの手法の中で最も安全かつ使いやすいと認識された。
• CASシングルサインオンおよび顔認証手法において、認識されたセキュリティが認識された使いやすさに正の有意な影響を及えた。
• PLS-SEMモデルは、特にバイオメトリクスおよびSSO手法において、セキュリティと使いやすさの間に統計的に有意な関係があることを確認した。
• ユーザーは、ユーザー名/パスワード手法に対して、より高い懸念を示し、低い自信と高い脆弱性の認識を示した。
• 好みと満足度は顔認証で最も高く、EHR環境におけるバイオメトリクスソリューションの強いユーザー受容を示している。
• 効率性と効果性は顔認証で最も高く評価され、従来の資格情報と比較して、より速く信頼性の高いアクセスが可能であることが示唆された。