การยืนยันตัวตนด้วยเสียงแบบอ่านบนโทรศัพท์สมาร์ทโฟน กรณีศึกษาผู้สูงอายุ
คำสำคัญ:
การยืนยันตัวตน, การยืนยันตัวตนด้วยเสียง, โทรศัพท์สมาร์ทโฟน, ผู้สูงอายุบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์และที่มา : การยืนยันตัวตนเป็นส่วนประกอบสำคัญในการปกป้องสมาร์ทโฟนจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต อย่างไรก็ตาม วิธีการยืนยันตัวตนที่มีอยู่นั้นไม่เหมาะสมกับผู้ใช้สูงอายุ ซึ่งประสบปัญหาความเสื่อมถอยของร่างกาย ส่งผลให้ผู้สูงอายุจำนวนมากมีพฤติกรรมการใช้งานที่ไม่ปลอดภัย รวมถึงปิดระบบการยืนยันตัวตนบนอุปกรณ์ของตน หนึ่งในหนทางแก้ปัญหาดังกล่าวคือการยืนยันตัวตนด้วยเสียง ซึ่งได้รับคำแนะนำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกับผู้สูงอายุมากกว่าวิธีการการยืนยันตัวตนอื่นๆ อย่างไรก็ตาม การยืนยันตัวตนด้วยเสียงมีความเสี่ยงต่อการโจมตีด้วยการเลียนเสียงหรือบันทึกเสียงของผู้ใช้ ในบรรดาแนวคิดเพื่อแก้ไขข้อด้อยดังกล่าว การยืนยันตัวตนด้วยเสียงโดยการอ่านนั้นมีความเรียบง่ายและเหมาะสมกับผู้สูงอายุในทางทฤษฎี กระนั้น ก็ยังมีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะยืนยันความเป็นไปได้ รวมถึงความเห็นของผู้สูงอายุและการตอบสนองจากผู้ใช้งานที่เป็นคนไทยต่อระบบ ดังนั้น การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อยืนยันความเป็นไปได้ดังกล่าวและทดสอบการยืนยันตัวตนด้วยเสียงโดยการอ่านนั้นเหมาะสมกับผู้สูงอายุจริงหรือไม่
วิธีดำเนินการวิจัย : การยืนยันตัวตนด้วยเสียงโดยการอ่านที่ต่างกันสามรูปแบบได้ถูกพัฒนาขึ้น และทำการทดสอบเพื่อประเมินการใช้งานกับผู้สูงอายุ โดยผู้เข้าร่วมจะถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่มสำหรับแต่ละรูปแบบการการยืนยันตัวตน จากนั้นผู้เข้าร่วมจะใช้ทดสอบระบบโดยการใช้งานฟังก์ชันลงทะเบียนและยืนยันตน ซึ่งผู้วิจัยจะสังเกตและจดบันทึกพฤติกรรมและความเห็นของผู้เข้าร่วม พร้อมด้วยข้อมูลตัวชี้วัดประสิทธิภาพของระบบ (อัตราความสำเร็จ เวลางาน ข้อผิดพลาด)
ผลการวิจัย : ผลการทดสอบเป็นที่น่าพอใจ ในแง่ของประสิทธิภาพ ทั้งการยืนยันตัวตนสามรูปแบบมีอัตรา Task Completion Rate ที่สูง ผู้เข้าร่วมเกือบทั้งหมดสามารถลงทะเบียนและยืนยันตัวตนได้สำเร็จ โดยแต่ละรูปแบบมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับเวลาที่ต้องใช้ในกระบวนการการลงทะเบียน อย่างไรก็ตามกระบวนการยืนยันตัวตนนั้นใช้เวลาโดยเฉลี่ยเท่ากัน ข้อผิดพลาดส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างการบันทึกเสียง โดยที่ผู้เข้าร่วมลืมกดปุ่มหรือกดผิดจังหวะ สำหรับคะแนนจากแบบสอบถาม SEQ และ SUS นั้น บ่งชี้ว่า การยืนยันตัวตนด้วยเสียงโดยการอ่านทั้งสามรูปแบบนั้นใช้งานง่าย การทดสอบทางสถิติเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ของรูปแบบการยืนยันตัวตนทั้งสามรูปแบบ บ่งชี้ว่า การยืนยันตัวตนทั้งสามรูปแบบใช้งานได้ง่ายใกล้เคียงกัน และกลไกพิเศษ เช่น การแสดงข้อความรหัสผ่านแบบสุ่ม ไม่ส่งผลในทางลบต่อการใช้งาน อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการเลือกข้อความรหัสผ่านได้อย่างอิสระส่งผลเสียต่อการใช้งานโดยผู้สูงอายุ เนื่องจากต้องมีการพิมพ์ข้อความ ผู้เข้าร่วมการทดสอบส่วนใหญ่แสดงความคิดเชิงบวกเกี่ยวกับการยืนยันตัวตนด้วยเสียงโดยการอ่าน เช่น ความง่ายในการใช้งานและความสะดวกสบาย
สรุปผลการวิจัย : แม้ว่าผลลัพธ์ที่ได้จะออกมาในเชิงบวก งานวิจัยนี้ยังคงมีข้อจำกัด โดยจำนวนผู้เข้าร่วมการทดลองน้อยกว่าที่ตั้งใจไว้ ซึ่งส่งผลต่ออำนาจทางสถิติของการทดลอง นอกจากนี้ งานวิจัยยังต้องการ การทดลองเพิ่มเติมเพื่อเปรียบเทียบการยืนยันตัวตนด้วยเสียงโดยการอ่านกับวิธีการยืนยันตัวตนอื่นๆ ประเมินความปลอดภัย และทดสอบระบบในเงื่อนไขอื่นๆ เช่น สถานที่กลางแจ้ง เป็นต้น
References
Akhtar, M. (2017). Text Independent Biometric Authentication System Based On Voice Recognition [Master's Thesis, Masaryk University].
Anand, S. A., Liu, J., Wang, C., Shirvanian, M., Saxena, N., & Chen, Y. (2021). EchoVib: Exploring Voice Authentication via Unique Non-Linear Vibrations of Short Replayed Speech. Proceedings of the 2021 ACM Asia Conference on Computer and Communications Security, 67–81.
Aranyanak, I., & Charoenporn, P. (2020). UX-Based Design of A Mobile Application for Thai Seniors. Proceedings of the 6th International Conference on Frontiers of Educational Technologies, 160–163.
Balata, J., Mikovec, Z., & Slavicek, T. (2015). KoalaPhone: Touchscreen mobile phone UI for active seniors. Journal on Multimodal User Interfaces, 9(4), 263–273.
Bangor, A., Kortum, P., & Miller, J. (2009). Determining what individual SUS scores mean: Adding an adjective rating scale. Journal of Usability Studies, 4(3), 114–123.
Bella, Hendryli, J., & Herwindiati, D. E. (2020). Voice Authentication Model for One-time Password Using Deep Learning Models. Proceedings of the 2020 2nd International Conference on Big Data Engineering and Technology, 35–39.
Brooke, J. (1995). SUS: A quick and dirty usability scale. Usability Eval. Ind., 189.
Fisk, A. D., Rogers, W. A., Charness, N., Czaja, S. J., & Sharit, J. (2009a). Chapter 2 Characteristics of Older Adult Users. In Designing for Older Adults: Principles and Creative Human Factors Approaches, Second Edition (Human Factors & Aging) (2nd ed., p. 13). CRC Press.
Fisk, A. D., Rogers, W. A., Charness, N., Czaja, S. J., & Sharit, J. (2009b). Chapter 5 Design of Output and Input Devices. In Designing for Older Adults: Principles and Creative Human Factors Approaches, Second Edition (Human Factors & Aging) (2nd ed., p. 61). CRC Press.
Galbally, J., Haraksim, R., & Beslay, L. (2019). A Study of Age and Ageing in Fingerprint Biometrics. IEEE Transactions on Information Forensics and Security, 14(5), 1351–1365.
Garfinkel, S., & Lipford, H. R. (2014). Chapter 4 Lessons Learned. In Usable Security: History, Themes, and Challenges (pp. 87–91). Morgan & Claypool Publishers.
Grindrod, K., Hengartner, U., Khan, H., & Vogel, D. (2016, June 22). Evaluating Smartphone Authentication Schemes with Older Adults. the 12th Symposium on Usable Privacy and Security, Denver, CO.
Haider, A., & Sabahat, N. (2022). A Usability and Accuracy Measurement of Smartphones Face Recognition. 2022 2nd International Conference on Artificial Intelligence (ICAI), 19–25.
Jaspreet Singh & Yvonne Hwei-Syn Kam. (2019). Usable Authentication Methods for Seniors. International Journal of Recent Technology and Engineering, 8(3S), 94–100.
Komninos, A., Dunlop, M., Katsaris, K., & Garofalakis, J. (2018). A glimpse of mobile text entry errors and corrective behaviour in the wild. Proceedings of the 20th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services Adjunct, 221–228.
Kowalski, J., Jaskulska, A., Skorupska, K., Abramczuk, K., Biele, C., Kopeć, W., & Marasek, K. (2019). Older Adults and Voice Interaction: A Pilot Study with Google Home. Extended Abstracts of the 2019 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, 1–6.
Nicol, E., Dunlop, M. D., & Komninos, A. (2016). A Participatory Design and Formal Study Investigation into Mobile Text Entry for Older Adults. International Journal of Mobile Human Computer Interaction, 8(2), 20–46.
Rehman, U. U., & Lee, S. (2019). Natural Language Voice Based Authentication Mechanism for Smartphones (Poster). Proceedings of the 17th Annual International Conference on Mobile Systems, Applications, and Services, 600–601.
Renz, A., Baldauf, M., Maier, E., & Alt, F. (2022). Alexa, It's Me! An Online Survey on the User Experience of Smart Speaker Authentication. Proceedings of Mensch Und Computer 2022, 14–24.
Sauro, J., & Lewis, J. R. (2016a). Chapter 2—Quantifying user research. In J. Sauro & J. R. Lewis (Eds.), Quantifying the User Experience (Second Edition) (pp. 9–18). Morgan Kaufmann.
Sauro, J., & Lewis, J. R. (2016b). Chapter 5—Is there a statistical difference between designs? In J. Sauro & J. R. Lewis (Eds.), Quantifying the User Experience (Second Edition) (pp. 61–102). Morgan Kaufmann.
Sauro, J., & Lewis, J. R. (2016c). Chapter 8—Standardized usability questionnaires. In J. Sauro & J. R. Lewis (Eds.), Quantifying the User Experience (Second Edition) (pp. 185–248). Morgan Kaufmann.
Schlögl, S., Chollet, G., Garschall, M., Tscheligi, M., & Legouverneur, G. (2013). Exploring Voice User Interfaces for Seniors. Proceedings of the 6th International Conference on PErvasive Technologies Related to Assistive Environments, 52:1-52:2.
Stigall, B., Waycott, J., Baker, S., & Caine, K. (2019). Older Adults' Perception and Use of Voice User Interfaces: A Preliminary Review of the Computing Literature. Proceedings of the 31st Australian Conference on Human-Computer-Interaction, 423–427.
Tu, Y., Lin, W., & Mak, M.-W. (2022). A Survey on Text-Dependent and Text-Independent Speaker Verification. IEEE Access, 10, 99038–99049.
Tullis, T., & Albert, B. (2013). Chapter 4—Performance Metrics. In T. Tullis & B. Albert (Eds.), Measuring the User Experience (Second Edition) (pp. 63–97). Morgan Kaufmann.
Yan, Z., & Zhao, S. (2016). A Usable Authentication System Based on Personal Voice Challenge. 2016 International Conference on Advanced Cloud and Big Data (CBD), 194–199.
Yıldırım, M., & Mackie, I. (2019). Encouraging users to improve password security and memorability. International Journal of Information Security, 18(6), 741–759.
Zhao, C., Li, Z., Ding, H., Xi, W., Wang, G., & Zhao, J. (2021). Anti-Spoofing Voice Commands: A Generic Wireless Assisted Design. Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies, 5(3), 139:1-139:22.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Burapha Science Journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information