005 Computerprogrammierung, Programme, Daten
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Auch die mittlerweile siebte Ausgabe des wissenschaftlichen Workshops “Usable Security und Privacy” auf der Mensch und Computer 2021 wird aktuelle Forschungs- und Praxisbeiträge präsentiert und anschließend mit allen Teilnehmer:innen diskutiert. Zwei Beiträge befassen sich dieses Jahr mit dem Thema Privatsphäre, zwei mit dem Thema Sicherheit. Mit dem Workshop wird ein etabliertes Forum fortgeführt und weiterentwickelt, in dem sich Expert:innen aus unterschiedlichen Domänen, z. B. dem Usability- und Security- Engineering, transdisziplinär austauschen können.
An der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg fand am Donnerstag, den 23.9.21 das erste Verbraucherforum für Verbraucherinformatik statt. Im Rahmen der Online-Tagesveranstaltung diskutierten mehr als 30 Teilnehmer:innen über Themen und Ideen rund um den Bereich Verbraucherdatenschutz. Dabei kamen sowohl Beiträge aus der Informatik, den Verbraucher- und Sozialwissenschaften sowie auch der regulatorischen Perspektive zur Sprache. Der folgende Beitrag stellt den Hintergrund der Veranstaltung dar und berichtet über Inhalte der Vorträge sowie Anknüpfungspunkte für die weitere Konstituierung der Verbraucherinformatik. Veranstalter waren das Institut für Verbraucherinformatik an der H-BRS in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl IT-Sicherheit der Universität Siegen sowie dem Kompetenzzentrum Verbraucherforschung NRW der Verbraucherzentrale NRW e. V. mit Förderung des Bundesministeriums der Justiz und für Verbraucherschutz.
Die Blockchain-Technologie ist einer der großen Innovationstreiber der letzten Jahre. Mit einer zugrundeliegenden Blockchain-Technologie ist auch der Betrieb von verteilten Anwendungen, sogenannter Decentralized Applications (DApps), bereits technisch umsetzbar. Dieser Beitrag verfolgt das Ziel, Gestaltungsmöglichkeiten der digitalen Verbraucherteilhabe an Blockchain-Anwendungen zu untersuchen. Hierzu enthält der Beitrag eine Einführung in die digitale Verbraucherteilhabe und die technischen Grundlagen und Eigenschaften der Blockchain-Technologie, einschließlich darauf basierender DApps. Abschließend werden technische, ethisch-organisatorische, rechtliche und sonstige Anforderungsbereiche für die Umsetzung von digitaler Verbraucherteilhabe in Blockchain-Anwendungen adressiert.
Hinreichende Datensouveränität gestaltet sich für Verbraucher:innen in der Praxis als äußerst schwierig. Die Europäische Datenschutzgrundverordnung garantiert umfassende Betroffenenrechte, die von verwantwortlichen Stellen durch technisch-organisatorische Maßnahmen umzusetzen sind. Traditionelle Vorgehensweisen wie die Bereitstellung länglicher Datenschutzerklärungen oder der ohne weitere Hilfestellungen angebotene Download von personenbezogenen Rohdaten werden dem Anspruch der informationellen Selbstbestimmung nicht gerecht. Die im Folgenden aufgezeigten neuen technischen Ansätze insbesondere KI-basierter Transparenz- und Auskunftsmodalitäten zeigen die Praktikabilität wirksamer und vielseitiger Mechanismen. Hierzu werden die relevanten Transparenzangaben teilautomatisiert extrahiert, maschinenlesbar repräsentiert und anschließend über diverse Kanäle wie virtuelle Assistenten oder die Anreicherung von Suchergebnissen ausgespielt. Ergänzt werden außerdem automatisierte und leicht zugängliche Methoden für Auskunftsersuchen und deren Aufbereitung nach Art. 15 DSGVO. Abschließend werden konkrete Regulierungsimplikationen diskutiert.
Künstliche Intelligenz im autonomen Fahrzeug verarbeitet enorme Mengen an Daten. Beim Betrieb eines solchen Fahrzeugs basiert jede Bewegung auf einer datenbasierten, automatisierten und adaptiven Entscheidungsfindung. Aber auch, um Regeln zur Erkennung und Entscheidung in komplexen Situationen wie den hochindividuellen Verkehrsszenarien entwickeln zu können (KI-Training), sind bereits beachtliche Datenmengen von Fahrzeugen im Realverkehr erforderlich – zum Beispiel Videosequenzen aus Kamerafahrten. Für das Training Künstlicher Intelligenz ist es aus Sicht der Fahrzeugentwicklung attraktiv, auf den Datenschatz zuzugreifen, den die Gesamtheit der Fahrzeuge im realen Anwendungskontext erzeugen kann. Als Nutzer:innen und Insassen sind Verbraucher:innen so Teil einer groß angelegten Testdatenerhebung durch Fahrzeughersteller und Anbieter. Das wirft Datenschutzfragen auf. Ziel des vorliegenden Beitrags ist es herauszuarbeiten, inwiefern sich hierdurch Implikationen für die Rechte und Freiheiten von Verbraucher:innen ergeben und welche Mechanismen das geltende Recht sowie aktuelle legislative Entwicklungen bereithalten, den „Datenhunger“ der KI mit den Interessen an Datensouveränität und informationeller Selbstbestimmung in Einklang und Ausgleich zu bringen. Im Fokus steht dabei insbesondere, wie Anforderungen schon im Produktdesign „mitgedacht“ werden und damit für Verbraucher:innen rechts- und vertrauensfördernd wirken können.
Datenschutz und informationelle Selbstbestimmung sind Bestandteile aktueller Leitbilder einer Digitalen Bildung in der Schule. Im Kontext der Schulschließungen und der vorrangigen Nutzung digitaler Medien zeigte sich jedoch, dass Datenschutz weder als Thema noch als Gestaltungsprinzip digitaler Lernumgebungen in der bildungsadministrativen und pädagogisch-praktischen Schulwirklichkeit systematisch verankert ist. Die Diskrepanz zwischen aktuellen Leitbildern einer digitalen Bildung und der sichtbar problematischen Praxis des digitalen Notfalldistanzunterrichts markiert den Ausgangspunkt des Beitrages, der sich der übergeordneten Frage widmet, welche Herausforderungen sich bei der Realisierung von Datenschutz in der Schul- und Unterrichtswirklichkeit in einer digital geprägten Welt stellen. Im Sinne einer Problemfeldanalyse werden prototypische Handlungsprobleme der Schule herausgearbeitet. Fokussiert betrachtet werden exemplarische Herausforderungen und Anforderungen an Technologien und Akteur:innen der inneren und äußeren Schulentwicklung auf den Ebenen der Unterrichtsentwicklung, der Personalentwicklung, der Technologieentwicklung und der Organisationsentwicklung.
Sprachassistenten wie Alexa oder Google Assistant sind aus dem Alltag vieler VerbraucherInnen nicht mehr wegzudenken. Sie überzeugen insbesondere durch die sprachbasierte und somit freihändige Steuerung und mitunter auch den unterhaltsamen Charakter. Als häuslicher Lebensmittelpunkt sind die häufigsten Aufstellungsorte das Wohnzimmer und die Küche, da sich Haushaltsmitglieder dort die meiste Zeit aufhalten und das alltägliche Leben abspielt. Dies bedeutet allerdings ebenso, dass an diesen Orten potenziell viele Daten erfasst und gesammelt werden können, die nicht für den Sprachassistenten bestimmt sind. Demzufolge ist nicht auszuschließen, dass der Sprachassistent – wenn auch versehentlich – durch Gespräche oder Geräusche aktiviert wird und Aufnahmen speichert, selbst wenn eine Aktivierung unbewusst von Anwesenden bzw. von anderen Geräten (z. B. Fernseher) erfolgt oder aus anderen Räumen kommt. Im Rahmen eines Forschungsprojekts haben wir dazu NutzerInnen über Ihre Nutzungs- und Aufstellungspraktiken der Sprachassistenten befragt und zudem einen Prototyp getestet, der die gespeicherten Interaktionen mit dem Sprachassistenten sichtbar macht. Dieser Beitrag präsentiert basierend auf den Erkenntnissen aus den Interviews und abgeleiteten Leitfäden aus den darauffolgenden Nutzungstests des Prototyps eine Anwendung zur Beantragung und Visualisierung der Interaktionsdaten mit dem Sprachassistenten. Diese ermöglicht es, Interaktionen und die damit zusammenhängende Situation darzustellen, indem sie zu jeder Interaktion die Zeit, das verwendete Gerät sowie den Befehl wiedergibt und unerwartete Verhaltensweisen wie die versehentliche oder falsche Aktivierung sichtbar macht. Dadurch möchten wir VerbraucherInnen für die Fehleranfälligkeit dieser Geräte sensibilisieren und einen selbstbestimmteren und sichereren Umgang ermöglichen.
Most people use disaster apps infrequently, primarily only in situations of turmoil, when they are physically or emotionally vulnerable. Personal data may be necessary to help them, data protections may be waived. In some circumstances, free movement and liberties may be curtailed for public protection, as was seen in the current COVID pandemic. Consuming and producing disaster data can deepen problems arising at the confluence of surveillance and disaster capitalism, where data has become a tool for solutionist instrumentarian power (Zuboff 2019, Klein 2008) and part of a destructive mode of one world worlding (Law 2015, Escobar 2020). The special use of disaster apps prompts us to ask what role consumer protection could play in safeguarding democratic liberties. Within this work, a set of current approaches are briefly reviewed and two case studies are presented of what we call appropriation or design against datafication. These combine document analysis and literature research with several months of online and field ethnographic observation. The first case study examines disaster app use in response to the 2010 Haiti earthquake, the second explores COVID Contact Tracing in Taiwan in 2020/21. Against this backdrop we ask, ‘how could and how should consumer protection respond to problems of surveillance disaster capitalism?’ Drawing on our work with the is IT ethical? Exchange, a co-designed community platform and knowledge exchange for disaster information sharing, and a Societal Readiness Assessment Framework that we are developing alongside it, we explore how co-design methodologies could help define answers.
Unsere interdisziplinäre Forschungsarbeit „Die Gestaltung wirksamer Bildsymbole für Verarbeitungszwecke und ihre Folgen für Betroffene“ („Designing Effective Privacy Icons through an Interdisciplinary Research Methodology“) baut auf dem „Data Protection by Design“-Ansatz (Art. 25(1) DSGVO) auf und zielt auf folgende Forschungsfragen ab: Wie müssen das Transparenzprinzip (Art. 5(1)(a) DSGVO) und die Informationspflichten (Art. 12-14 DSGVO) insbesondere im Hinblick auf die Festlegung der Verarbeitungszwecke (Art. 5(1)(b) DSGVO) umgesetzt werden, damit sie die Nutzer:innen effektiv vor Risiken der Datenverarbeitung schützen? Mit welchen Methoden lässt sich die Wirksamkeit der Umsetzung ermitteln und diese auch durchsetzen?1 Im vorliegenden Projekt erweitern wir juristische Methoden um solche aus der HCI-Forschung (Human Computer Interaction) und der Visuellen Gestaltung. In einer ersten Phase haben wir mit empirischen Methoden der HCI-Forschung untersucht, welche Datennutzungstypen Nutzer:innen technologieübergreifend als relevant empfinden. Diese Erkenntnisse können als Ausgangspunkt für eine neue Zweckbestimmung dienen, die bestimmte Datennutzungstypen deutlicher ein- oder ausschließt. Erste Umformulierungen von Zweckbestimmungen haben wir in zwei Praxisworkshops mit Verantwortlichen der Datenverarbeitung getestet. In einer darauffolgenden qualitativen Studie untersuchten wir dann die Einstellungen und Erwartungen von Internetnutzerinnen und -nutzern am Beispiel der Personalisierung von Internetinhalten, um die entsprechenden Zwecke anhand eines konkreten Beispiels, in unserem Fall der personalisierten Werbung, neu zu formulieren. Auf dieser Basis haben wir nun die zweite Forschungsphase begonnen, in der wir Designs für Datenschutzhinweise und Kontrollmöglichkeiten unter besonderer Berücksichtigung des Verarbeitungszwecks entwickeln. Da der Einsatz von Cookies eine wichtige Rolle bei der Personalisierung von Werbung spielt, ist eine zentrale Aufgaben die Neugestaltung des sogenannten „Cookie-Banners“.
Frequently the main purpose of domestic artifacts equipped with smart sensors is to hide technology, like previous examples of a Smart Mirror show. However, current Smart Homes often fail to provide meaningful IoT applications for all residents’ needs. To design beyond efficiency and productivity, we propose to realize the potential of the traditional artifact for calm and engaging experiences. Therefore, we followed a design case study approach with 22 participants in total. After an initial focus group, we conducted a diary study to examine home routines and developed a conceptual design. The evaluation of our mid-fidelity prototype shows, that we need to study carefully the practices of the residents to leverage the physical material of the artifact to fit the routines. Our Smart Mirror, enhanced by digital qualities, supports meaningful activities and makes the bathroom more appealing. Thereby, we discuss domestic technology design beyond automation.
Recent publications propose concepts of systems that integrate the various services and data sources of everyday food practices. However, this research does not go beyond the conceptualization of such systems. Therefore, there is a deficit in understanding how to combine different services and data sources and which design challenges arise from building integrated Household Information Systems. In this paper, we probed the design of an Integrated Household Information System with 13 participants. The results point towards more personalization, automatization of storage administration and enabling flexible artifact ecologies. Our paper contributes to understanding the design and usage of Integrated Household Information Systems, as a new class of information systems for HCI research.
With the debates on climate change and sustainability, a reduction of the share of cars in the modal split has become increasingly prevalent in both public and academic discourse. Besides some motivational approaches, there is a lack of ICT artifacts that successfully raise the ability of consumers to adopt sustainable mobility patterns. To further understand the requirements and the design of these artifacts within everyday mobility adopted a practice-lens. This lens is helpful to get a broader perspective on the use of ICT artifacts along consumers’ transformational journey towards sustainable mobility practices. Based on 12 retrospective interviews with car-free mobility consumers, we argue that artifacts should not be viewed as ’magic-bullet’ solutions but should accompany the complex transformation of practices in multifaceted ways. Moreover, we highlight in particular the difficulties of appropriating shared infrastructures and aligning own practices with them. This opens up a design space to provide more support for these kinds of material-interactions, to provide access to consumption infrastructures and make them usable, rather than leaving consumers alone with increased motivation.
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.
New cars are increasingly "connected" by default. Since not having a car is not an option for many people, understanding the privacy implications of driving connected cars and using their data-based services is an even more pressing issue than for expendable consumer products. While risk-based approaches to privacy are well established in law, they have only begun to gain traction in HCI. These approaches are understood not only to increase acceptance but also to help consumers make choices that meet their needs. To the best of our knowledge, perceived risks in the context of connected cars have not been studied before. To address this gap, our study reports on the analysis of a survey with 18 open-ended questions distributed to 1,000 households in a medium-sized German city. Our findings provide qualitative insights into existing attitudes and use cases of connected car features and, most importantly, a list of perceived risks themselves. Taking the perspective of consumers, we argue that these can help inform consumers about data use in connected cars in a user-friendly way. Finally, we show how these risks fit into and extend existing risk taxonomies from other contexts with a stronger social perspective on risks of data use.
Risk-based authentication (RBA) extends authentication mechanisms to make them more robust against account takeover attacks, such as those using stolen passwords. RBA is recommended by NIST and NCSC to strengthen password-based authentication, and is already used by major online services. Also, users consider RBA to be more usable than two-factor authentication and just as secure. However, users currently obtain RBA's high security and usability benefits at the cost of exposing potentially sensitive personal data (e.g., IP address or browser information). This conflicts with user privacy and requires to consider user rights regarding the processing of personal data. We outline potential privacy challenges regarding different attacker models and propose improvements to balance privacy in RBA systems. To estimate the properties of the privacy-preserving RBA enhancements in practical environments, we evaluated a subset of them with long-term data from 780 users of a real-world online service. Our results show the potential to increase privacy in RBA solutions. However, it is limited to certain parameters that should guide RBA design to protect privacy. We outline research directions that need to be considered to achieve a widespread adoption of privacy preserving RBA with high user acceptance.
Components and Architecture for the Implementation of Technology-Driven Employee Data Protection
(2021)
Due to ongoing digitalization, more and more cloud services are finding their way into companies. In this context, data integration from the various software solutions, which are provided both on-premise (local use or licensing for local use of software) and as a service, is of great importance. In this regard, Integration Platform as a Service (IPaaS) models aim to support companies as well as software providers in the context of data integration by providing connectors to enable data flow between different applications and systems and other integration services. Since previous research has mostly focused on technical or legal aspects of IPaaS, this article focuses on deriving integration practices and design-related barriers and drivers regarding the adoption of IPaaS. Therefore, we conducted 10 interviews with experts from different software as a services vendors. Our results show that the main factors regarding the adoption of IPaaS are the standardization of data models, the usability and variety of connectors provided, and the issues regarding data privacy, security, and transparency.
Voice assistants (VA) collect data about users’ daily life including interactions with other connected devices, musical preferences, and unintended interactions. While users appreciate the convenience of VAs, their understanding and expectations of data collection by vendors are often vague and incomplete. By making the collected data explorable for consumers, our research-through-design approach seeks to unveil design resources for fostering data literacy and help users in making better informed decisions regarding their use of VAs. In this paper, we present the design of an interactive prototype that visualizes the conversations with VAs on a timeline and provides end users with basic means to engage with data, for instance allowing for filtering and categorization. Based on an evaluation with eleven households, our paper provides insights on how users reflect upon their data trails and presents design guidelines for supporting data literacy of consumers in the context of VAs.
Die soziale Netzwerkanalyse versucht menschliche Interaktion in einen analytischen und auswertbaren Zusammenhang zu bringen. Sie hat sich als Methode in den letzten Jahrzehnten über die Sozialwissenschaften hinaus in die Geschichtswissenschaften, Archäologie und Religionswissenschaften verbreitet. Dabei fanden verschiedene Paradigmenwechsel statt, zum Beispiel vom statischen Netzwerken mit dem Schwerpunkt auf quantitativ-struktureller Analyse hin zu heterogenen Handlungsnetzwerken wie zum Beispiel in der der Actor Network Theory (ANT) gewandelt. Der Fokus liegt aktuell eher auf der Frage des Informationsaustauschs und der Dynamik nicht statischer Netzwerke.
This paper gives an overview of how we can benefit from using container technology in our academic work. It aims to be a starting point for fellow researchers which also think about applying these technologies. Hence, we focus on decribing our own experiences and motivations instead of proving hard scientific facts.
Open-Source Software spielt sowohl zur Ausgestaltung von Lehr- und Lernszenarien (bspw. Organisation mit Editoren und Groupware, Kollaboration und Kommunikation via Chats und Webblogs), als auch für die Umsetzung von Forschunsprojekten (zum Beispiel Auswertung großer Datenbestände, Erprobung realer Situationen in vituellen Laboren, Evaluation neuer Oberflächenentwicklungen) eine wichtige Rolle. Um eine bestmögliche Passung der Software herzustellen, erfolgt Softwareentwicklung im Hochschulbereich entweder forschungsprojektbezogen oder Disziplin- und Einrichtungsübergreifend.
Experience made with free and open source software (FOSS) in the public research is shared with the community. The motivation for using and publishing FOSS is to increase visibility, transparancy and feedback quality while at the same time lowering software licensing costs. Also, the idea of giving back and returning a value plays a role. The most frequently given counter arguments are discussed. In the end, it’s important to embed FOSS publishing into the company’s strategy for the exploitation of scientific research results. To help with this, a checklist of criteria to indicate FOSS publishing is suggested. On the backround of wireless sensor networks, some case studies of FOSS contribution are detailed. The emphasis is on checking the original motivation and the spirit of FOSS back with the reality. Finally, further potential of publishing FOSS in the context of scientific research is identified.
Das Kernanliegen des Datenschutzes ist es, natürliche Personen vor nachteiligen Effekten der Speicherung und Verarbeitung der sie betreffenden Daten zu schützen. Aber viele Personen scheinen gar nicht geschützt werden zu wollen. Im Gegenteil, viele Endanwender willigen “freiwillig“ – bewusst oder unbewusst – in eine umfassende Verarbeitung ihrer personenbezogenen Daten ein. Warum tun Menschen dies? Es werden verschiedene Ursachen diskutiert (beispielsweise in [79]), hierzu gehören Uninformiertheit, mangelnde Sensibilität, das Gefühl der Hilflosigkeit, mangelnde Zahlungsbereitschaft und mangelnde Alternativen. Auch wenn dies in Einzelfällen zutrifft, so gibt es oft sehr wohl datenschutzfreundliche Alternativen. Beispielsweise existiert zu WhatsApp (als Instant Messaging App) die Alternative Threema. Threema gilt als EU-DS-GVO-konform und funktional durchaus mit WhatsApp vergleichbar [62]. Allerdings ist inzwischen die aktuelle Netzwerkgröße ein entscheidendes Auswahlkriterium: Im Januar 2018 hatte Threema 4,5 Millionen Nutzer [172], WhatsApp dagegen 1,5 Milliarden [171]. Dies ist ein Indiz dafür, dass WhatsApp sich quasi zum De-facto-Standard entwickelt hat und es für die einzelne Person nur schwer möglich ist, viele andere “zum Wechsel auf ein anderes Produkt zu bewegen. [. . . ] Bei Diensten mit Nutzerzahlen im Milliardenbereich kann von ’Freiwilligkeit’ nur noch bedingt gesprochen werden.“ [9]
Cancer is one of the leading causes of death worldwide [183], with lung tumors being the most frequent cause of cancer deaths in men as well as one of the most common cancers diagnosed in woman [40]. As symptoms often arise in advanced stages, an early diagnosis is especially important to ensure the best and earliest possible treatment. In order to achieve this, Computed Tomography (CT) scans are frequently used for tumor detection and diagnosis. We will present examples of publicly available CT image data of lung cancer patients and discuss possible methods to realize an automatic system for automated cancer diagnosis. We will also look at the recent SPIE-AAPM Lung CT Challenge [10] data set in detail and describe possible methods and challenges for image segmentation and classification based on this data set.
Less is Often More: Header Whitelisting as Semantic Gap Mitigation in HTTP-Based Software Systems
(2021)
The web is the most wide-spread digital system in the world and is used for many crucial applications. This makes web application security extremely important and, although there are already many security measures, new vulnerabilities are constantly being discovered. One reason for some of the recent discoveries lies in the presence of intermediate systems—e.g. caches, message routers, and load balancers—on the way between a client and a web application server. The implementations of such intermediaries may interpret HTTP messages differently, which leads to a semantically different understanding of the same message. This so-called semantic gap can cause weaknesses in the entire HTTP message processing chain.
In this paper we introduce the header whitelisting (HWL) approach to address the semantic gap in HTTP message processing pipelines. The basic idea is to normalize and reduce an HTTP request header to the minimum required fields using a whitelist before processing it in an intermediary or on the server, and then restore the original request for the next hop. Our results show that HWL can avoid misinterpretations of HTTP messages in the different components and thus prevent many attacks rooted in a semantic gap including request smuggling, cache poisoning, and authentication bypass.