005 Computerprogrammierung, Programme, Daten
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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“.
In Fortführung zu den drei erfolgreichen „Usable Security und Privacy“ Workshops der letzten drei Jahre, sollen in einem vierten ganztätigen wissenschaftlichen Workshop auf der diesjährigen Mensch und Computer sechs bis acht Arbeiten auf dem Gebiet Usable Security and Privacy vorgestellt und diskutiert werden. Vorgesehen sind Beiträge aus Forschung und Praxis, die neue nutzerzentrierte Ansätze aber auch praxisrelevante Lösungen zur nutzerzentrierten Entwicklung und Ausgestaltung von digitalen Schutzmechanismen thematisieren. Mit dem Workshop soll das etablierte Forum weiterentwickelt werden, in dem sich Experten aus unterschiedlichen Domänen, z. B. dem Usability-Engineering und Security-Engineering, transdisziplinär austauschen können. Der Workshop wird von den Organisatoren als klassischer wissenschaftlicher Workshop ausgestaltet. Ein Programmkomitee bewertet die Einreichungen und wählt daraus die zur Präsentation akzeptierten Beiträge aus. Diese werden zudem im Poster- und Workshopband der Mensch und Computer 2018 veröffentlicht.
Recent years have seen extensive adoption of domain generation algorithms (DGA) by modern botnets. The main goal is to generate a large number of domain names and then use a small subset for actual C&C communication. This makes DGAs very compelling for botmasters to harden the infrastructure of their botnets and make it resilient to blacklisting and attacks such as takedown efforts. While early DGAs were used as a backup communication mechanism, several new botnets use them as their primary communication method, making it extremely important to study DGAs in detail.
In this paper, we perform a comprehensive measurement study of the DGA landscape by analyzing 43 DGAbased malware families and variants. We also present a taxonomy for DGAs and use it to characterize and compare the properties of the studied families. By reimplementing the algorithms, we pre-compute all possible domains they generate, covering the majority of known and active DGAs. Then, we study the registration status of over 18 million DGA domains and show that corresponding malware families and related campaigns can be reliably identified by pre-computing future DGA domains. We also give insights into botmasters’ strategies regarding domain registration and identify several pitfalls in previous takedown efforts of DGA-based botnets. We will share the dataset for future research and will also provide a web service to check domains for potential DGA identity.
Helping Johnny to Analyze Malware: A Usability-Optimized Decompiler and Malware Analysis User Study
(2016)
Der Arbeitskreis Usable Security & Privacy bietet ein Forum für den Gedankenaustausch und die interdisziplinäre Zusammenarbeit rund um das Thema benutzerfreundliche Informationssicherheit und privatheitsfördernde Technologien. Sicherheit ist bei der Anschaffung von Software und Technikprodukten zwar eines der zentralen Auswahlkriterien – aufgrund mangelnder Gebrauchstauglichkeit werden die vorhandenen Sicherheitsfunktionen und -mechanismen von den Nutzern jedoch oft falsch oder überhaupt nicht bedient. Im alltäglichen Gebrauch ergeben sich hierdurch Sicherheitsgefährdungen beim Umgang mit IKT-Systemen bzw. -Produkten und den darin enthaltenen sensiblen Daten. Im Workshop werden mit den Teilnehmern Beispiele diskutiert und es wird gemeinsam ein Stimmungsbild zum Verständnis, zum Stellenwert und zum aktuellen Grad der Umsetzung von Usable Security & Privacy erhoben. Ergebnis des Workshops ist ein Positionspapier, in dem die aktuellen Problemfelder und die wichtigsten Herausforderungen aus Sicht der Usability und UX Professionals beschrieben sind.
In Fortführung zum erfolgreichen Auftaktworkshop „Usable Security and Privacy: Nutzerzentrierte Lösungsansätze zum Schutz sensibler Daten“ auf der Mensch und Computer 2015 werden in einem zweiten wissenschaftlichen Workshop auf der diesjährigen Mensch und Computer vier Arbeiten auf dem Gebiet Usable Security and Privacy vorgestellt und diskutiert. Das Programm bilden Beiträge aus Forschung und Praxis, die neue nutzerzentrierte Ansätze, aber auch praxisrelevante Lösungen zur nutzerzentrierten Entwicklung und Ausgestaltung von digitalen Schutzmechanismen thematisieren. Mit dem Workshop wird das etablierte Forum weiterentwickelt, in dem sich Experten aus unterschiedlichen Domänen, z. B. dem Usability-Engineering und Security-Engineering, transdisziplinär austauschen können. Der Workshop wird von den Organisatoren als klassischer wissenschaftlicher Workshop ausgestaltet. Ein Programmkomitee hat die Einreichungen bewertet und daraus die zur Präsentation akzeptierten Beiträge ausgewählt.
In education, finding the appropriate learning pace that fits to the members of a large group is a challenging task. This becomes especially evident when teaching multidisciplinary subjects such as epidemiology in medicine or computer science in most study programs, since lecturers have to face a very heterogeneous state of previous knowledge. Approaching this issue requires an individual supervision of each and every student, which is obviously bounded by the available resources. Moreover, when referring back to the second example, writing computer programs requires a complex installation and configuration of development tools. Many beginning programmers already become stuck at this entry stage. This paper introduces WHELP, a Web-based Holistic E-Learning Platform, which provides an integrated environment enabling the learning and teaching of computer science topics without the need to install any software. Moreover, WHELP includes an interactive feedback system for each programming exercise, where lecturers or tutors can supply comments, improvements, code assistance or tips helping the students to accomplish their tasks. Furthermore, WHELP offers a statistical analysis module as well as a real-time classroom polling system both promoting an overview of the state of knowledge of a course. In addition to that, WHELP enables collaborative working including code-sharing and peer-to-peer learning. This feature enables students to work on exercises simultaneously at distinct places. WHELP has been successfully deployed in the winter term 2013 at the Cologne University of Applied Sciences supporting the 120 students and 3 lecturers to learn and teach basic topics of computer science in an engineering study program.
XML Encryption and XML Signature are fundamental security standards forming the core for many applications which require to process XML-based data. Due to the increased usage of XML in distributed systems and platforms such as in SOA and Cloud settings, the demand for robust and effective security mechanisms increased as well. Recent research work discovered, however, substantial vulnerabilities in these standards as well as in the vast majority of the available implementations. Amongst them, the so-called XML Signature Wrapping attack belongs to the most relevant ones. With the many possible instances of this attack type, it is feasible to annul security systems relying on XML Signature and to gain access to protected resources as has been successfully demonstrated lately for various Cloud infrastructures and services. This paper contributes a comprehensive approach to robust and effective XML Signatures for SOAP-based Web Services. An architecture is proposed, which integrates the r equired enhancements to ensure a fail-safe and robust signature generation and verification. Following this architecture, a hardened XML Signature library has been implemented. The obtained evaluation results show that the developed concept and library provide the targeted robustness against all kinds of known XML Signature Wrapping attacks. Furthermore the empirical results underline, that these security merits are obtained at low efficiency and performance costs as well as remain compliant with the underlying standards.
The Web has become an indispensable prerequisite of everyday live and the Web browser is the most used application on a variety of distinct devices. The content delivered by the Web has changed drastically from static pages to media-rich and interactive Web applications offering nearly the same functionality as native applications, a trend which is further pushed by the Cloud and more specifically the Cloud’s SaaS layer. In the light of this development, security and performance of Web browsing has become a crucial issue.
When entering a password (or other secrets) the typed input is most commonly masked, i.e. the characters are hidden behind bullets or asterisks. This, however, complicates the input and highly decreases the user's confident causing several issues such as login failure attempts. On the other hand, password masking is an important security requirement for a lot of applications and contexts to prevent a third person to read the password. Thus, simply dropping password masking is not feasible in general. A common solution provides the user with the choice of toggling password masking on and off, but due to distinct defaults (in dependency of the application and context) this is rather complex and confusing. Enhanced password visualization technologies beyond the simple masking of passwords can provide more sophisticated solutions from both a usability and security perspective. In this paper, available password visualization technologies are presented and discussed. Furthermore a novel password visualization approach is introduced, the TransparentMask, which provides unique properties in comparison to the existing schemes. Amongst these are the ability to detect mistakes while typing and being able to localize and correct the typo within a certain range. Finally, a security analysis of the TransparentMask shows that the protection level given by a certain password length is slightly decreased in comparison to the fully masked approach.
Data transfer and staging services are common components in Grid-based, or more generally, in service-oriented applications. Security mechanisms play a central role in such services, especially when they are deployed in sensitive application fields like e-health. The adoption of WS-Security and related standards to SOAP-based transfer services is, however, problematic as a straightforward adoption of SOAP with MTOM introduces considerable inefficiencies in the signature generation process when large data sets are involved. This paper proposes a non-blocking, signature generation approach enabling a stream-like processing with considerable performance enhancements.
This paper presents the security architecture of the @neurIST medical information system. @neurIST aims at a research and decision support system for treating diseases that unites multiple medical institutions and service providers offering technical solutions based on the Service Oriented Architecture (SOA) paradigm. The security architecture provides secure access to federated medical data spread across multiple sites and protects the privacy of the patients by pseudonymisation of the medical data required for the study.
In recent years a new category of digital signature algorithms based on Elliptic Curve Cryptography (ECC) has taken place besides well known schemes as RSA or DSA. So far it is, however, still not obvious how ECC-based signature schemes can be integrated in X.509-based Public Key Infrastructures (PKI).This paper briefly introduces cryptographic basics of signature schemes based on elliptic curves and points out the necessary cryptography parameters that are important in this context. Afterwards the structure and the encoding of X.509 certificates and Certificate Revocation Lists (CRL) are discussed regarding the integration of ECC public keys and ECC signatures respectively. The paper closes with exemplary implementations of ECC-based security systems.
The @neurIST project
(2008)
This work introduces Grid computing, showsits use in eHealth environments and elicits trends towards the integration of custodians in eHealth Grids. It considers security and privacy requirements for the use of Grid computing in eHealth scenariosand discusses the possible integration of different types of data custodians. Finally the paper concludes and gives an outlook on the development and deployment of eHealth Gridsinthe near future.
Das Auslesen von Messdaten in elektronischer Form ermöglicht es, diese vom Ursprung bis zur Rechnungsstellung effizient und ohne Medienbruch zu erheben und zu verarbeiten. Gerade im liberalisierten Energiemarkt ist dies von Bedeutung, da eine Vielzahl von Marktteilnehmern miteinander kommunizieren muss. Das im VERNET-Programm geförderte SELMA-Projekt verfolgt das Ziel, einen Standard für den sicheren elektronischen Austausch von Messdaten zu entwickeln und zu etablieren. Eine der zentralen Anforderungen ist die Gewährleistung der Authentizität und Integrität der über offene Netze ausgelesenen Messdaten, die über die gesamte Lebensdauer der Messdaten nachprüfbar sein sollen. Die technische Umsetzung dieser Anforderungen resultiert in einer Sicherheitsarchitektur, die durch den durchgängigen Einsatz elektronischer Signaturen gekennzeichnet ist. Mit den signierten Datensätzen können die Rechnungen von den Marktteilnehmern auf ihre Authentizität und Integrität hin überprüft werden. Dieser Beitrag zeigt die gesetzgeberischen Hindernisse auf, die bei der Umsetzung der Anforderungen an qualifizierte Signaturen im elektronischen Messdatenaustausch auftreten und wie dennoch eine größtmögliche Beweiskraft für fortgeschrittene Signaturen erreicht werden kann.
Echtzeit-orientierte Multimedia-Kommunikation im Internet eröffnet eine Vielzahl neuer Anwendungen. Diese innovative Kommunikationsplattform ist gerade für weltweit operierende Unternehmen von Interesse. So können z.B. durch die Verwendung von VoIP-Lösungen oder Groupware-Applikationen Kosten gesenkt und gleichzeitig die Zusammenarbeit der Mitarbeiter optimiert werden. Dies trifft auch für Video-Konferenzsysteme zu. Anstelle regelmäßiger Meetings, die meist mit Dienstreisen eines Großteils der Teilnehmer verbunden sind, können Konferenzen virtuell durch die Übertragung von Sprachund Videodaten über das Internet abgehalten werden. Die Akzeptanz der beschriebenen Kommunikationsanwendungen hängt stark von den Faktoren Dienstgüte und Sicherheit ab. Die Übertragung der echtzeit-orientierten Mediendaten muss möglichst kontinuierlich erfolgen, so dass sowohl eine ruckelfreie Wiedergabe der Sprache als auch der Bewegtbilder möglich ist. Da Konferenzen firmenintern und vertraulich sind, werden sie hinter verschlossener Tür abgehalten. Das Pendant in der elektronischen Welt muss eine Entsprechung anbieten. Se- curity-Mechanismen haben allerdings einen Einfluss auf Dienstgüteparameter. Dies muss bei der Entwicklung von Techniken zum Schutz multimedialer Kommunikation berücksichtigt und abgestimmt werden. Dieser Beitrag zeigt anhand des Beispiels eines Video-Konferenzsystems für das Internet, wie Sicherheitsmechanismen in echtzeit-orientierte Multimedia-Kommunikationsanwendungen unter Berücksichtigung von Quality of Service (QoS) integriert werden können.
Listen to Developers! A Participatory Design Study on Security Warnings for Cryptographic APIs
(2020)
Kontemporäre Service-orientierte Systeme sind hochgradig vernetzt und haben zudem die Eigenschaft massiv-skalierbar zu sein. Diese Charakteristiken stellen im besonderen Maße Anforderungen an die Datensicherheit der Anwender solcher Systeme und damit primär an alle Stakeholder der Softwareentwicklung, die in der Verantwortung sind, passgenaue Sicherheitsmechanismen effektiv in die Softwareprodukte zu bringen. Die Effektivität von Sicherheitsarchitekturen in service-orientierten Systemen hängt maßgeblich von der richtigen Nutzung und Integration von Security-APIs durch eine heterogene Gruppe von Softwareentwicklern ab, bei der nicht per se ein fundiertes Hintergrundwissen über komplexe digitale Sicherheitsmechanismen vorausgesetzt werden kann. Die Diskrepanz zwischen komplexen und in der Anwendung fehleranfälligen APIs und einem fehlenden Verständnis für die zugrundeliegenden Sicherheitskonzepte auf Seiten der Nutzer begünstigt in der Praxis unsichere Softwaresysteme. Aus diesem Grund ist die Gebrauchstauglichkeit von Security-APIs besonders relevant, damit Programmierer den benötigten Funktionsumfang effektiv, effizient und zufriedenstellend verwenden können. Abgeleitet von dieser Problemstellung, konzentriert sich das Dissertationsvorhaben auf die gebrauchstaugliche Ausgestaltung von Security-APIs und den Herausforderungen die sich aus den Methoden zur Evaluation der Usability in typischen Umgebungen der Softwareentwicklung ergeben.
This paper presents methods for the reduction and compression of meteorological data for web-based wind flow visualizations, which are tailored to the flow visualization technique. Flow data sets represent a large amount of data and are therefore not well suited for mobile networks with low data throughput rates and high latency. Using the mechanisms introduced in this paper, an efficient transfer of thinned out and compressed data can be achieved, while keeping the accuracy of the visualized information almost at the same quality level as for the original data.
Online media consumption is the main driving force for the recent growth of the Web. As especially realtime media is becoming more and more accessible from a wide range of devices, with contrasting screen resolutions, processing resources and network connectivity, a necessary requirement is providing users with a seamless multimedia experience at the best possible quality, henceforth being able to adapt to the specific device and network conditions. This paper introduces a novel approach for adaptive media streaming in the Web. Despite the pervasive pullbased designs based on HTTP, this paper builds upon a Web-native push-based approach by which both the communication and processing overheads are reduced significantly in comparison to the pull-based counterparts. In order to maintain these properties when enhancing the scheme by adaptation features, a server-side monitoring and control needs to be developed as a consequence. Such an adaptive push-based media streaming approach is intr oduced as main contribution of this work. Moreover, the obtained evaluation results provide the evidence that with an adaptive push-based media delivery, on the one hand, an equivalent quality of experience can be provided at lower costs than by adopting pull-based media streaming. On the other hand, an improved responsiveness in switching between quality levels can be obtained at no extra costs.
This paper gives necessary foundations to understand the mechanism of warning processing and summarizes the state of the art in warning development. That includes a description of tools, researchers use to work in this scientific field. In detail these are models that describes the human way of processing warnings and mental models. Both are presented detailed with relevant examples. The paper tells how these tools are connected and how they are used to improve the effectiveness of warnings.
Despite the lack of standardisation for building REST-ful HTTP applications, the deployment of REST-based Web Services has attracted an increased interest. This gap causes, however, an ambiguous interpretation of REST and induces the design and implementation of REST-based systems following proprietary approaches instead of clear and agreed upon definitions. Issues arising from these shortcomings have an influence on service properties such as the loose coupling of REST-based services via a unitary service contract and the automatic generation of code. To overcome such limitations, at least two prerequisites are required: the availability of specifications for implementing REST-based services and auxiliaries for auditing the compliance of those services with such specifications. This paper introduces an approach for conformance testing of REST-based Web Services. This appears conflicting at the first glance, since there are no specifications available for implementing REST by, e.g., t he prevalent technology set HTTP/URI to test against. Still, by providing a conformance test tool and leaning it on the current practice, the exploration of service properties is enabled. Moreover, the real demand for standardisation gets explorable by such an approach. First investigations conducted with the developed conformance test system targeting major Cloud-based storage services expose inconsistencies in many respects which emphasizes the necessity for further research and standardisation.
Service Security Revisited
(2014)
SOA-Readiness of REST
(2014)
Application Programming Interfaces (APIs) are a vital link between software components as well as between software and developers. Security APIs deliver crucial functionalities for programmers who see themselves in the increasing need for integrating security services into their software products. The ignorant or incorrect use of Security APIs leads to critical security flaws, as has been revealed by recent security studies. One major reason for this is rooted in usability issues. API Usability research has been deriving recommendations for designing usable APIs in general. Facing the growing relevance of Security APIs, the question arises, whether the observed usability aspects in the general space are already sufficient enough for building usable Security APIs. The currently available findings in the API Usability domain are selective fragments only, though. This still emerging field has not produced a comprehensive model yet. As a consequence, a first contribution of this paper is such a model that provides a consolidated view on the current research coverage of API Usability. On this baseline, the paper continues by conducting an analysis of relevant security studies, which give insights on usability problems developers had, when using Security APIs. This analysis leads to a proposal of eleven specific usability characteristics relevant for Security APIs. These have to be followed up by usability studies in order to evaluate how Security APIs need to be designed in a usable way and which potential trade-offs have to be balanced.
Usable security puts the users into the center of cyber security developments. Software developers are a very specific user group in this respect, since their points of contact with security are application programming interfaces (APIs). In contrast to APIs providing functionalities of other domains than security, security APIs are not approachable by habitual means. Learning by doing exploration exercises is not well supported. Reasons for this range from missing documentation, tutorials and examples to lacking tools and impenetrable APIs, that makes this complex matter accessible. In this paper we study what abstraction level of security APIs is more suitable to meet common developers’ needs and expectations. For this purpose, we firstly define the term security API. Following this definition, we introduce a classification of security APIs according to their abstraction level. We then adopted this classification in two studies. In one we gathered the current coverage of the distinct classes by the standard set of security functionality provided by popular software development kits. The other study has been an online questionnaire in which we asked 55 software developers about their experiences and opinion in respect of integrating security mechanisms into their coding projects. Our findings emphasize that the right abstraction level of a security API is one important aspect to consider in usable security API design that has not been addressed much so far.
Consolidating Principles and Patterns for Human-centred Usable Security Research and Development
(2018)
We present an evaluation of usable security principles and patterns to facilitate the transfer of existing knowledge to researchers and practitioners. Based on a literature review we extracted 23 common usable security principles and 47 usable security patterns and identified their interconnection. The results indicate that current research tends to focus on only a subset of important principles. The fact that some principles are not yet addressed by any design patterns suggests that further work on refining these patterns is needed. We developed an online repository, which stores the harmonized principles and patterns. The tool enables users to search for relevant patterns and explore them in an interactive and programmatic manner. We argue that both the insights presented in this paper and the repository will be highly valuable for students for getting a good overview, practitioners for implementing usable security and researchers for identifying areas of future research.
Cryptographic API misuse is responsible for a large number of software vulnerabilities. In many cases developers are overburdened by the complex set of programming choices and their security implications. Past studies have identified significant challenges when using cryptographic APIs that lack a certain set of usability features (e.g. easy-to-use documentation or meaningful warning and error messages) leading to an especially high likelihood of writing functionally correct but insecure code.
To support software developers in writing more secure code, this work investigates a novel approach aimed at these hard-to-use cryptographic APIs. In a controlled online experiment with 53 participants, we study the effectiveness of API-integrated security advice which informs about an API misuse and places secure programming hints as guidance close to the developer. This allows us to address insecure cryptographic choices including encryption algorithms, key sizes, modes of operation and hashing algorithms with helpful documentation in the guise of warnings. Whenever possible, the security advice proposes code changes to fix the responsible security issues. We find that our approach significantly improves code security. 73% of the participants who received the security advice fixed their insecure code.
We evaluate the opportunities and challenges of adopting API-integrated security advice and illustrate the potential to reduce the negative implications of cryptographic API misuse and help developers write more secure code.
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.
This paper aspires to develop a deeper understanding of the sharing/collaborative/platform economy, and in particular of the technical mechanisms upon which the digital platforms supporting it are built. In surveying the research literature, the paper identifies a gap between studies from economical, social or socio-technical angles, and presentations of detailed technical solutions. Most cases study larger, ‘monotechnological’ platforms, rather than local platforms that lend components from several technologies. Almost no literature takes a design perspective. Rooted in Sharing & Caring, an EU COST Action (network), the paper presents work to systematically map out functionalities across domains of the sharing economy. The 145 technical mechanisms we collected illustrate how most platforms are depending on a limited number of functionalities that lack in terms of holding communities together. The paper points to the necessity of a better terminology and concludes by discussing challenges and opportunities for the design of future and more inclusive platforms.
Diese Studie untersucht die Aneignung und Nutzung von Sprachassistenten wie Google Assistant oder Amazon Alexa in Privathaushalten. Unsere Forschung basiert auf zehn Tiefeninterviews mit Nutzern von Sprachassistenten sowie der Evaluation bestimmter Interaktionen in der Interaktionshistorie. Unsere Ergebnisse illustrieren, zu welchen Anlässen Sprachassistenten im heimischen Umfeld genutzt werden, welche Strategien sich die Nutzer in der Interaktion mit Sprachassistenten angeeignet haben, wie die Interaktion abläuft und welche Schwierigkeiten sich bei der Einrichtung und Nutzung des Sprachassistenten ergeben haben. Ein besonderer Fokus der Studie liegt auf Fehlinteraktionen, also Situationen, in denen die Interaktion scheitert oder zu scheitern droht. Unsere Studie zeigt, dass das Nutzungspotenzial der Assistenten häufig nicht ausgeschöpft wird, da die Interaktion in komplexeren Anwendungsfällen häufig misslingt. Die Nutzer verwenden daher den Sprachassistenten eher in einfachen Anwendungsfällen und neue Apps und Anwendungsfälle werden gar nicht erst ausprobiert. Eine Analyse der Aneignungsstrategien, beispielsweise durch eine selbst erstellte Liste mit Befehlen, liefert Erkenntnisse für die Gestaltung von Unterstützungswerkzeugen sowie die Weiterentwicklung und Optimierung von sprachbasierten Mensch-Maschine-Interfaces.
Die nutzerInnenfreundliche Formulierung von Zwecken der Datenverarbeitung von Sprachassistenten
(2020)
2019 wurde bekannt, dass mehrere Anbieter von Sprachassistenten Sprachaufnahmen ihrer NutzerInnen systematisch ausgewertet haben. Da in den Datenschutzhinweisen angegeben war, dass Daten auch zur Verbesserung des Dienstes genutzt würden, war diese Nutzung legal. Für die NutzerInnen stellte diese Auswertung jedoch einen deutlichen Bruch mit ihren Privatheitsvorstellungen dar. Das Zweckbindungsprinzip der DSGVO mit seiner Komponente der Zweckspezifizierung fordert neben Flexibilität für den Verarbeiter auch Transparenz für den Verbraucher. Vor dem Hintergrund dieses Interessenkonflikts stellt sich für die HCI die Frage, wie Verarbeitungszwecke von Sprachassistenten gestaltet sein sollten, um beide Anforderungen zu erfüllen. Für die Erhebung einer Nutzerperspektive analysiert diese Studie zunächst Zweckangaben in den Datenschutzhinweisen der dominierenden Sprachassistenten. Darauf aufbauend präsentieren wir Ergebnisse von Fokusgruppen, die sich mit der wahrgenommenen Verarbeitung von Daten von Sprachassistenten aus Nutzersicht befassen. Es zeigt sich, dass bestehende Zweckformulierungen für VerbraucherInnen kaum Transparenz über Folgen der Datenverarbeitung bieten und keine einschränkende Wirkung im Hinblick auf legale Datennutzung erzielen. Unsere Ergebnisse über von Nutzern wahrgenommene Risiken erlauben dabei Rückschlüsse auf die anwenderfreundliche Gestaltung von Verarbeitungszwecken im Sinne einer Design-Ressource.