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Risikobasierte Authentifizierung (RBA) ist eine adaptive Sicherheitsmaßnahme zur Stärkung passwortbasierter Authentifizierung. Sie zeichnet Merkmale während des Logins auf und fordert zusätzliche Authentifizierung an, wenn sich Ausprägungen dieser Merkmale signifikant von den bisher bekannten unterscheiden. RBA bietet das Potenzial für gebrauchstauglichere Sicherheit. Bisher jedoch wurde RBA noch nicht ausreichend im Bezug auf Usability, Sicherheit und Privatsphäre untersucht. Dieser Extended Abstract legt das geplante Dissertationsvorhaben zur Erforschung von RBA dar. Innerhalb des Vorhabens konnte bereits eine Grundlagenstudie und eine darauf aufbauende Laborstudie durchgeführt werden. Wir präsentieren erste Ergebnisse dieser Studien und geben einen Ausblick auf weitere Schritte.
Is It Really You Who Forgot the Password? When Account Recovery Meets Risk-Based Authentication
(2024)
Risk-based authentication (RBA) aims to strengthen password-based authentication rather than replacing it. RBA does this by monitoring and recording additional features during the login process. If feature values at login time differ significantly from those observed before, RBA requests an additional proof of identification. Although RBA is recommended in the NIST digital identity guidelines, it has so far been used almost exclusively by major online services. This is partly due to a lack of open knowledge and implementations that would allow any service provider to roll out RBA protection to its users. To close this gap, we provide a first in-depth analysis of RBA characteristics in a practical deployment. We observed N=780 users with 247 unique features on a real-world online service for over 1.8 years. Based on our collected data set, we provide (i) a behavior analysis of two RBA implementations that were apparently used by major online services in the wild, (ii) a benchmark of the features to extract a subset that is most suitable for RBA use, (iii) a new feature that has not been used in RBA before, and (iv) factors which have a significant effect on RBA performance. Our results show that RBA needs to be carefully tailored to each online service, as even small configuration adjustments can greatly impact RBA's security and usability properties. We provide insights on the selection of features, their weightings, and the risk classification in order to benefit from RBA after a minimum number of login attempts.
Risk-based authentication (RBA) aims to protect users against attacks involving stolen passwords. RBA monitors features during login, and requests re-authentication when feature values widely differ from those previously observed. It is recommended by various national security organizations, and users perceive it more usable than and equally secure to equivalent two-factor authentication. Despite that, RBA is still used by very few online services. Reasons for this include a lack of validated open resources on RBA properties, implementation, and configuration. This effectively hinders the RBA research, development, and adoption progress.
To close this gap, we provide the first long-term RBA analysis on a real-world large-scale online service. We collected feature data of 3.3 million users and 31.3 million login attempts over more than 1 year. Based on the data, we provide (i) studies on RBA’s real-world characteristics plus its configurations and enhancements to balance usability, security, and privacy; (ii) a machine learning–based RBA parameter optimization method to support administrators finding an optimal configuration for their own use case scenario; (iii) an evaluation of the round-trip time feature’s potential to replace the IP address for enhanced user privacy; and (iv) a synthesized RBA dataset to reproduce this research and to foster future RBA research. Our results provide insights on selecting an optimized RBA configuration so that users profit from RBA after just a few logins. The open dataset enables researchers to study, test, and improve RBA for widespread deployment in the wild.
Risk-Based Authentication for OpenStack: A Fully Functional Implementation and Guiding Example
(2023)
Online services have difficulties to replace passwords with more secure user authentication mechanisms, such as Two-Factor Authentication (2FA). This is partly due to the fact that users tend to reject such mechanisms in use cases outside of online banking. Relying on password authentication alone, however, is not an option in light of recent attack patterns such as credential stuffing.
Risk-Based Authentication (RBA) can serve as an interim solution to increase password-based account security until better methods are in place. Unfortunately, RBA is currently used by only a few major online services, even though it is recommended by various standards and has been shown to be effective in scientific studies. This paper contributes to the hypothesis that the low adoption of RBA in practice can be due to the complexity of implementing it. We provide an RBA implementation for the open source cloud management software OpenStack, which is the first fully functional open source RBA implementation based on the Freeman et al. algorithm, along with initial reference tests that can serve as a guiding example and blueprint for developers.
Risikobasierte Authentifizierung (RBA) ist ein adaptiver Ansatz zur Stärkung der Passwortauthentifizierung. Er überwacht eine Reihe von Merkmalen, die sich auf das Loginverhalten während der Passworteingabe beziehen. Wenn sich die beobachteten Merkmalswerte signifikant von denen früherer Logins unterscheiden, fordert RBA zusätzliche Identitätsnachweise an. Regierungsbehörden und ein Erlass des US-Präsidenten empfehlen RBA, um Onlineaccounts vor Angriffen mit gestohlenen Passwörtern zu schützen. Trotz dieser Tatsachen litt RBA unter einem Mangel an offenem Wissen. Es gab nur wenige bis keine Untersuchungen über die Usability, Sicherheit und Privatsphäre von RBA. Das Verständnis dieser Aspekte ist jedoch wichtig für eine breite Akzeptanz.
Diese Arbeit soll ein umfassendes Verständnis von RBA mit einer Reihe von Studien vermitteln. Die Ergebnisse ermöglichen es, datenschutzfreundliche RBA-Lösungen zu schaffen, die die Authentifizierung stärken bei gleichzeitig hoher Menschenakzeptanz.
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