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Dinámica de pulsación de teclas

La dinámica de pulsación de teclas , la biometría de pulsación de teclas , la dinámica de escritura o la biometría de escritura se refieren a la recopilación de información biom...

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La dinámica de pulsación de teclas , la biometría de pulsación de teclas , la dinámica de escritura o la biometría de escritura se refieren a la recopilación de información biométrica generada por eventos relacionados con la pulsación de teclas que ocurren cuando un usuario escribe en un teclado . [ 1 ] El uso de patrones en la operación de teclas para identificar operadores es anterior a la informática moderna, [ 2 ] y se ha propuesto como una alternativa de autenticación a las contraseñas y los números PIN . [ 3 ]

Ciencia

La biometría conductual de la dinámica de pulsación de teclas utiliza la forma y el ritmo en que un individuo escribe caracteres en un teclado o teclado numérico. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Los ritmos de pulsación de teclas del usuario se miden para desarrollar una plantilla biométrica única del patrón de escritura del usuario para la autenticación futura. [ 7 ] Las pulsaciones de teclas se dividen en escritura estática y dinámica, que se utilizan para ayudar a distinguir entre usuarios autorizados y no autorizados. [ 8 ] La información de vibración se puede utilizar para crear un patrón para su uso futuro tanto en tareas de identificación como de autenticación.

Historia

A finales del siglo XIX, se descubrió que cada operador de telegramas tenía un « puño » o ritmo único que utilizaba para teclear en código Morse . Un operador experimentado podía reconocer a otro basándose únicamente en su «puño», de forma similar a una voz o una huella dactilar. [ 9 ] Incluso durante la Segunda Guerra Mundial , el ejército transmitía mensajes mediante código Morse, y la inteligencia militar utilizaba el «puño» único de cada operador para rastrear barcos o destacamentos individuales y para el análisis del tráfico . [ 10 ] [ 11 ]

La dinámica del teclado recibió atención como una alternativa potencial a los números PIN cortos, que se usaban ampliamente para la autenticación al principio de la expansión de la informática en red. [ 12 ]

Recopilación y posible uso de datos de dinámica de pulsación de teclas

La biometría conductual de la dinámica de pulsación de teclas utiliza la forma y el ritmo en que un individuo escribe caracteres en un teclado o teclado numérico. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Los ritmos de pulsación de teclas del usuario se miden para desarrollar una plantilla biométrica única del patrón de escritura del usuario para la autenticación futura. [ 7 ] Las pulsaciones de teclas se dividen en escritura estática y dinámica, que se utilizan para ayudar a distinguir entre usuarios autorizados y no autorizados. [ 16 ] La información de vibración puede utilizarse para crear un patrón para su uso futuro tanto en tareas de identificación como de autenticación.

La información dinámica de pulsaciones de teclas podría utilizarse para verificar o determinar la identidad de la persona que produce las pulsaciones. [ 17 ] Las técnicas utilizadas para ello varían ampliamente en sofisticación y abarcan desde técnicas estadísticas hasta enfoques de inteligencia artificial (IA) , como las redes neuronales .

El tiempo que se tarda en buscar y pulsar una tecla (tiempo de búsqueda) y el tiempo que se mantiene pulsada (tiempo de retención) pueden ser característicos de una persona, independientemente de la velocidad total a la que teclea. La mayoría de las personas tardan más en encontrar o alcanzar letras específicas en el teclado que su tiempo de búsqueda promedio para todas las letras. Las letras que requieren más tiempo varían de forma drástica y constante entre las personas. Las personas diestras pueden ser estadísticamente más rápidas al alcanzar las teclas que pulsan con los dedos de la mano derecha que con los de la izquierda. Los dedos índices pueden ser más rápidos que los demás dedos, de forma constante para un usuario, independientemente de su velocidad general.

Además, las secuencias de letras pueden tener propiedades características para un usuario. En inglés, el uso de "the" es muy común, y esas tres letras pueden considerarse una secuencia rápida. Las terminaciones comunes, como "ing", pueden escribirse mucho más rápido que las mismas letras en orden inverso ("gni"), en un grado que varía de forma constante según el usuario. Esta consistencia puede mantenerse y revelar secuencias comunes de la lengua materna del usuario incluso cuando escribe en un idioma completamente diferente.

Los errores comunes también pueden ser bastante característicos de un usuario. Existe una taxonomía de errores, como las sustituciones, inversiones, omisiones, dobles pulsaciones, pulsaciones de letras adyacentes , homónimos y errores de duración de la pulsación (cuando se mantiene pulsada la tecla Mayús demasiado poco o demasiado tiempo). Incluso sin saber en qué idioma trabaja el usuario, estos errores pueden detectarse analizando el resto del texto y las letras que el usuario vuelve a colocar.

Autenticación versus identificación

La dinámica de pulsación de teclas forma parte de una categoría más amplia de biometría conocida como biometría conductual, un campo en el que los patrones observados son de naturaleza estadística. Debido a esta incertidumbre inherente, se cree comúnmente que la biometría conductual no es tan fiable como la biometría utilizada para la autenticación basada en características físicamente observables, como huellas dactilares , escaneos de retina o ADN . La biometría conductual utiliza una medida de confianza en lugar de las tradicionales medidas de aprobado/reprobado . Por lo tanto, los parámetros tradicionales de tasa de falsa aceptación (FAR) y tasa de falso rechazo (FRR) ya no presentan relaciones lineales.

La ventaja de la dinámica de pulsación de teclas (así como de otras biometrías conductuales) radica en que la tasa de falsos positivos (FRR/FAR) se puede ajustar modificando el umbral de aceptación a nivel individual. Esto permite una mitigación de riesgos individual definida explícitamente, algo que las tecnologías biométricas físicas no podrían lograr.

Uno de los principales problemas con los que se topa la dinámica de pulsación de teclas es que la escritura de un usuario varía sustancialmente a lo largo del día y entre diferentes días, y puede verse afectada por una serie de factores externos.

Debido a estas variaciones, cualquier sistema generará errores de falsos positivos y falsos negativos. Algunos productos comerciales exitosos cuentan con estrategias para abordar estos problemas y han demostrado su eficacia en su uso a gran escala en entornos y aplicaciones reales.

El uso de software de registro de pulsaciones de teclas puede constituir una violación directa y explícita de las leyes locales, como la Ley Patriota de EE. UU. , en virtud de la cual dicho uso puede constituir una interceptación telefónica ilegal .

Patentes

  • Patente estadounidense 11914690 , Raul-Laviniu Popa y Kyle Hunt, "Sistemas y métodos para el uso de características de tipado para la autenticación", emitida en 2024. 
  • Patente estadounidense 9430626 , John D. Rome, Bethann G. Rome y Thomas E. Ketcham II, "Autenticación de usuario mediante una cadencia de entrada de texto conocida", emitida en 2012. 
  • Patente estadounidense 7509686 , John C. Checco, "Método para proporcionar autenticación basada en computadora utilizando biometría", emitida en 2009. 
  • Patente estadounidense 7206938 , S. Blender y H. Postley, "Sistema y método de reconocimiento de ritmo de secuencia de teclas", emitida en 2007. 
  • Patente estadounidense 4621334 , J. Garcia, "Aparato de identificación personal", expedida en 1986. 
  • Patente estadounidense 4805222 , JR Young y RW Hammon, "Método y aparato para verificar la identidad de un individuo", emitida en 1989. 
  • P. Nordström, J. Johansson. Sistema de seguridad y método para detectar intrusiones en un sistema informático. Patente n.º 2 069 993, Oficina Europea de Patentes, 2009.
  • Patente estadounidense n.º 8230232 , A. Awad e I. Traore, «Sistema y método para determinar el perfil de un usuario de ordenador a partir de un dispositivo de entrada basado en el movimiento», concedida en 2012. 

Otros usos

Debido a que los seres humanos generan tiempos de pulsación de teclas, estos no se correlacionan bien con procesos externos. Se utilizan frecuentemente como fuente de números aleatorios generados por hardware para sistemas informáticos.

Los síntomas de salud mental, como la depresión y la ansiedad, también se han correlacionado con las características de sincronización de las pulsaciones de teclas. [ 18 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Robert Moskovitch, Clint Feher, Arik Messerman, Niklas Kirschnick, Tarik Mustafic, Ahmet Camtepe, Bernhard Löhlein, Ulrich Heister, Sebastian Möller , Lior Rokach, Yuval Elovici (2009). Robo de identidad, computadoras y biometría conductual (PDF) . Actas de la Conferencia Internacional IEEE sobre Inteligencia e Informática de Seguridad. págs. 155–160 . {{cite conference}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  2. ↑ Monrose, Fabian y Aviel D. Rubin. "Dinámica de pulsación de teclas como biometría para la autenticación". Future Generation Computer Systems .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  3. ↑ Monrose, F.; Rubin, A. (1997). "Autenticación mediante la dinámica de pulsación de teclas" . Actas de la 4.ª conferencia ACM sobre seguridad informática y de comunicaciones . págs. 48–56 . doi : 10.1145/266420.266434 . 
  4. ↑ Deng, Y.; Yu, Y. (2013). "Autenticación de usuario basada en la dinámica de pulsaciones de teclas mediante un modelo de mezcla gaussiana y redes neuronales profundas" . ISRN Signal Processing . 2013 565183. doi : 10.1155/2013/565183 .
  5. ↑ "Autenticación de usuario mediante funciones biométricas de escritura" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 4 de marzo de 2014. Consultado el 14 de noviembre de 2013 .
  6. ↑ Shepherd, SJ (1995). «Autenticación continua mediante el análisis de las características de la escritura en el teclado» . Convenio Europeo sobre Seguridad y Detección . págs. 111–114 . doi : 10.1049/cp:19950480 . ISBN  0-85296-640-7.
  7. 1 2 Panasiuk, Piotr; Saeed, Khalid (2010). "Un algoritmo modificado para la identificación de usuarios mediante su escritura en el teclado" . Procesamiento de imágenes y desafíos de comunicaciones 2. Avances en computación inteligente y blanda. Vol. 84. págs. 113–120 . doi : 10.1007/978-3-642-16295-4_13 . ISBN   978-3-642-16294-7.
  8. ↑ Alzubaidi, Abdulaziz; Kalita, Jugal (2016). "Autenticación de usuarios de teléfonos inteligentes mediante biometría conductual". IEEE Communications Surveys & Tutorials . 18 (3): 1998– 2026. arXiv : 1911.04104 . doi : 10.1109/comst.2016.2537748 . ISSN 1553-877X . S2CID 8443300 .  
  9. ↑ Monrose, Fabian; Rubin, Aviel D. (2000). "Dinámica de pulsaciones de teclas como biometría para la autenticación" . Future Generation Computer Systems . 16 (4): 351– 359. Bibcode : 2000FGCS...16..351M . doi : 10.1016/S0167-739X(99)00059-X .
  10. ↑ "Dinámica de pulsaciones de teclas" . Biometría . Consultado el 18 de enero de 2018 .
  11. ↑ Haring, Kristen (2007). La cultura técnica de la radioafición . MIT Press. pág. 23. ISBN  978-0-262-08355-3.
  12. ↑ Monrose, F.; Rubin, A. (1997). "Autenticación mediante la dinámica de pulsación de teclas" . Actas de la 4.ª conferencia ACM sobre seguridad informática y de comunicaciones . págs. 48–56 . doi : 10.1145/266420.266434 . 
  13. ↑ Deng, Y.; Yu, Y. (2013). "Autenticación de usuario basada en la dinámica de pulsaciones de teclas mediante un modelo de mezcla gaussiana y redes neuronales profundas" . ISRN Signal Processing . 2013 565183. doi : 10.1155/2013/565183 .
  14. ↑ "Autenticación de usuario mediante funciones biométricas de escritura" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 4 de marzo de 2014. Consultado el 14 de noviembre de 2013 .
  15. ↑ Autenticación continua mediante el análisis de las características de escritura del teclado.
  16. ↑ Alzubaidi, Abdulaziz; Kalita, Jugal (2016). "Autenticación de usuarios de teléfonos inteligentes mediante biometría conductual". IEEE Communications Surveys & Tutorials . 18 (3): 1998– 2026. arXiv : 1911.04104 . doi : 10.1109/comst.2016.2537748 . ISSN 1553-877X . S2CID 8443300 .  
  17. ↑ Lu, Xiaofeng; Zhang, Shengfei; Hui, Pan; Lio, Pietro (2020-09-01). "Autenticación continua mediante pulsación de teclas de texto libre basada en CNN y RNN" . Computers & Security . 96 101861. doi : 10.1016/j.cose.2020.101861 . hdl : 11573/1719684 . ISSN 0167-4048 . 
  18. ↑ Braund, Taylor A.; O'Dea, Bridianne; Bal, Debopriyo; Maston, Kate; Larsen, Mark E.; Werner-Seidler, Aliza; Tillman, Gabriel; Christensen, Helen (2023-05-15). "Asociaciones entre metadatos de pulsaciones de teclas de teléfonos inteligentes y síntomas de salud mental en adolescentes: hallazgos del estudio Future Proofing" . JMIR Mental Health . 10 e44986. doi : 10.2196/44986 . PMC 10227695. PMID 37184904 .  

Otras referencias

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  • Young, JR y Hammon, RW (Inventores). (1989). Método y aparato para verificar la identidad de un individuo. 4805222). Notas: Oficina de Patentes de EE. UU . -
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Lecturas adicionales

  • Vaas, Lisa (30 de julio de 2015). "Los sitios web pueden rastrearnos por la forma en que escribimos: aquí te mostramos cómo evitarlo" . Naked Security . Sophos . Archivado del original el 16 de marzo de 2018. Consultado el 1 de febrero de 2018 .
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