A Gamified Information Visualization for the Exploration of Home Network Traffic Data

Internet users today are exposed to a variety of cyberthreats. Therefore, it is necessary to make even nonexpert users aware of the importance of cybersecurity. In this thesis, an approach to address this problem was developed based on the User Centered Design process. The development focused on visualizing the users home network data to improve security in private usage. Existing approaches are either focusing on visualizing network data for more experienced users or teaching cybersecurity with gamified solutions. Combining both, the visualization of the data was embedded in a game to motivate the user. A user study was conducted to identify the user requirements. It could be shown that the main reasons for not dealing with cybersecurity and network data are the user's lack of motivation and the difficulty of the topic. While following information visualization and game design principles, a prototype was implemented based on the user requirements. The prototype was evaluated from the user perspective revealing that the game strengthens general awareness for the communication of devices in one's home network and makes the topic network data more accessible. Additionally, it was found out that the quality of player experience design is a crucial factor to motivate the user in the context of the presented approach. It should therefore get higher attention in future steps.

Internetnutzer sind heutzutage bei der Nutzung einer Vielzahl von Bedrohungen ausgesetzt. Es ist daher notwendig, auch Nutzer mit wenig Vorwissen auf die Wichtigkeit von Cybersicherheit aufmerksam zu machen. In dieser Arbeit wurde ein Ansatz zur Lösung dieses Problems basierend auf dem User Centered Design Prozess entwickelt. Die Entwicklung konzentrierte sich auf die Visualisierung der Heimnetzwerkdaten des Nutzers, um die Sicherheit im privaten Gebrauch zu verbessern. Schon existierende Ansätze fokussieren sich entweder auf die Visualisierung von Netzwerkdaten für erfahrenere Nutzer oder auf die Vermittlung von Cybersicherheit mit spielerischen Lösungen. Beide Ansätze wurden hier kombiniert, um die Nutzer zu motivieren, indem die Visualisierung der Daten in ein Spiel eingebettet wurde. Zur Ermittlung der Benutzeranforderungen wurde eine Benutzerstudie durchgeführt. Diese zeigte, dass die Hauptgründe der Nutzer, sich nicht mit Cybersicherheit und Netzwerkdaten zu befassen, ihre mangelnde Motivation und die Schwierigkeit des Themas sind. Unter Berücksichtigung von Prinzipien der Informationsvisualisierung und des Spieldesigns und auf Grundlage der Benutzungsanforderungen, wurde ein Prototyp implementiert. Der Prototyp wurde aus der Nutzerperspektive evaluiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass das Spiel das allgemeine Bewusstsein für die Kommunikation von Geräten im eigenen Heimnetzwerk stärkt und das Thema Netzwerkdaten besser zugänglich macht. Zusätzlich wurde festgestellt, dass ein gutes Spielerlebnis für den beschriebenen Ansatz entscheidend ist, um den Benutzer zu motivieren, und daher im Mittelpunkt stehen sollte.