[논문 리뷰] A Gamified Approach to Improve Users' Memorability of Fall-back Authentication

Nicholas Micallef, Nalin Asanka Gamagedara Arachchilage|arXiv (Cornell University)|2017. 07. 25.

User Authentication and Security Systems참고 문헌 33인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 '4 Pics 1 Word'를 모델로 삼은 게임화된 방식을 제안하여, 복구 인증을 위한 시스템이 생성한 보안 질문의 기억 가능성을 향상시킨다. 시각적, 언어적, 공간적 단서와 함께 상호작용 설계를 활용함으로써, 인증 답변의 장기적 유지력을 향상시키며, 기존의 보안 질문보다 더 뛰어난 기억 가능성을 입증한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 기존의 보안 질문이 복구 인증에서 기억하기 어려운 문제를 해결하기 위해.
• 게임 설계 원칙이 사용자의 인증 답변 기억 능력 향상에 어떻게 기여할 수 있는지 탐색하기 위해.
• 심리학적 기억 단서—시각적, 언어적, 공간적, 상호작용 요소—를 활용하여 정보를 장기 기억에 저장하기 위해.
• 사용자 참여와 기억을 향상시켜 기억하기 쉬운 답변이나 잊어버리는 답변에 대한 의존도를 줄이기 위해.
• 보안을 훼손하지 않으면서도 사용자 중심의 게임화된 기존 보안 질문의 대체 방안을 개발하기 위해.

제안 방법

• 사용자가 네 개의 관련된 이미지를 연결하는 공통 단어를 식별하는 모바일 게임 '4 Pics 1 Word'의 형식을 변형 적용하였다.
• 관련성 있고 고대비가 높은 이미지를 사용하여 시각적 단서를 제공함으로써 대상 단어를 표현하였다.
• 힌트를 통해 언어적 단서를 제공하여 언어 기억 회상 능력을 지원하고 인지 부하를 감소시켰다.
• 이미지의 일관된 공간적 배열을 유지하여 공간 기억 단서를 강화하였다.
• 사용자 참여와 지속적인 상호작용을 증가시키기 위해 설득 기술 원리를 적용하였다.
• 다중 모odal 단서와 활동적 회상 기법을 통해 인증 답변을 장기 기억에 고착시키기 위해 도전 과제를 설계하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 게임화된 접근 방식은 기존의 보안 질문에 비해 복구 인증 답변의 장기 기억 가능성을 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 시각적, 언어적, 공간적 단서가 게임 기반 인증 시스템에서 기억 유지에 어느 정도 기여하는가?
• RQ3 상호작용과 사용자 참여는 시간이 지남에 따라 보안 답변을 기억하는 데 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 다중 모달 단서(시각적, 언어적, 공간적)를 사용할 경우 단일 단서 시스템보다 더 나은 유지율을 보이는가?
• RQ5 게임 기반 시스템은 사용자가 자신의 인증 답변을 잊거나 잘못 기억할 가능성을 줄일 수 있는가?

주요 결과

• 게임화된 접근 방식은 기존의 보안 질문에 비해 장기적으로 복구 인증 답변을 기억하는 데 사용자의 능력을 크게 향상시켰다.
• 시각적, 언어적, 공간적 단서의 통합은 다중 회상 경로를 지원함으로써 기억 유지 능력을 향상시켰다.
• 상호작용과 게임 메커니즘을 통한 사용자 참여가 장기 기억에 답변를 더 강하게 저장하는 데 기여하였다.
• 일관된 이미지 배열과 시각적 연관성의 사용으로 회상 오류가 감소하고 정답 식별의 정확도가 향상되었다.
• 참가자들은 후행 평가에서 더 높은 기억 유지율을 보였으며, 이는 효과적인 장기 기억 고착을 시사한다.
• 즉각적 및 지연 기억 시나리오에서 게임 기반 설계가 기존의 보안 질문보다 뛰어난 성능을 보였다.