Identifying users using Keystroke Dynamics and contextual information

Abstract

Biometric identification systems based on Keystroke Dynamics have been around for almost forty years now. There has always been a lot of interest in identifying individuals using their physiological or behavioral traits. Keystroke Dynamics focuses on the particular way a person types on a keyboard.

The objective of the proposed research is to determine how well the identity of users can be established when using this biometric trait and when contextual information is also taken into account. The proposed research focuses on free text. Users were never told what to type, how or when. This particular field of Keystroke Dynamics has not been as thoroughly studied as the fixed text alternative where a plethora of methods have been tried.

The proposed methods focus on the hypothesis that the position of a particular letter, or combination of letters, in a word is of high importance. Other studies have not taken into account if these letter combinations had occurred at the beginning, the middle, or the end of a word.

A template of the user will be built using the context of the written words and the latency between successive keystrokes. Other features, like word length, minimum number of needed words to consider a session valid, frequency of words, model building parameters, as well as age group and gender have also been studied to determine those that better help ascertain the identity of an individual.

The results of the proposed research should help determine if using Keystroke Dynamics and the proposed methodology are enough to identify users from the content they type with a good enough level of certainty. From this moment, it could be used as a method to ensure that a user is not supplanted, in authentication schemes, or even to help determine the authorship of different parts of a document written by more than one user.

Els sistemes d’identificació biomètrica basades en la cadència de tecleig fa gairebé quaranta anys que s’estudien. Hi ha hagut molt interès en identificar les persones a partir de les seves característiques fisiològiques o de comportament. La cadència de tecleig és la manera en la que una persona escriu en un teclat.

L’objectiu de la recerca proposada és determinar com de bé es pot arribar a identificar un individu mitjançant aquesta característica biomètrica i quan també es prenen en consideració dades contextuals. Aquesta recerca es basa en text lliure. Als usuaris mai se’ls va dir què, quan o com havien d’escriure. Aquest camp de la cadència de tecleig no ha estat tan estudiat com l’alternativa de text fix on un gran ventall de mètodes s’han provat.

Els mètodes d’identificació proposats es basen en la hipòtesi que la posició d’una lletra, o combinació de lletres teclejades, en una paraula és de gran importància. Altres estudis no prenen en consideració aquesta informació, és a dir, si la combinació de lletres s’ha produït al principi, al mig o al final de la paraula.

Es crearà una empremta de l’usuari tenint en compte el context de les lletres en les paraules escrites i les latències entre pulsacions successives. Altres característiques com la mida de les paraules, el nombre mínim de paraules necessari per considerar una sessió vàlida, la freqüència de mots, els paràmetres de construcció dels models, així com el grup d’edat i el gènere també s’han estudiat per determinar quines són les que millor ajuden a identificar un individu.

Els resultats de la recerca proposada haurien de permetre determinar si l’ús de la cadència de tecleig i els mètodes proposats són suficients per identificar els usuaris a partir del contingut que generen, sempre amb un cert marge d’error. En cas afirmatiu es podria introduir la tècnica proposada com un mètode més per assegurar que un usuari no és suplantat, en sistemes d’autenticació, o fins i tot per ajudar a determinar l’autoria de diferents parts d’un document que ha estat escrit per més d’un usuari.