知识系统化（SoK）：网络安全与隐私游戏的目标、覆盖范围和评估

研究背景与问题

• 作者发现的问题或挑战：网络安全和隐私领域的游戏化方案虽广泛存在，但缺乏系统性研究来分析其目标、覆盖范围及评价方法。目前的研究更多关注教育功能，而忽略了游戏整体目标与用户体验的综合性总结；游戏设计中处理的主题和评估的系统性也较为不足。
• 为什么这个问题很重要：网络犯罪的成本和复杂性正迅速增长，如何通过创新方式提高网络安全意识和实践（如通过游戏化）已成为一个关键问题。有效的教育和评估方法可以提升解决这些问题的能力。
• 研究动机与相关工作：当前的文献中已有对教育性或游戏化设计的部分评价，但其范围往往较窄，未能全面涵盖游戏设计目标及主题的多样性。缺少对目标、内容和评估方法的系统化知识总结，无法为未来研究和游戏设计提供全面指导。

解决方案

• 提出的方法或解决方案：
  • 作者进行了一项知识系统化研究（SoK），从目标、内容、评估方式三个方面系统化分析了网络安全及隐私领域93篇关于游戏化方案的学术研究。
  • 引入三个核心研究问题：
    1. 游戏方案的主要目标是什么？它们涵盖哪些安全和隐私主题？目标群体为何？
    2. 游戏方案的评估方法和效果如何？
    3. 用户体验的评价方式及其内容是什么？
• 创新之处：
  • 研究不仅检索了更广泛的游戏化方案（包括教育游戏、游戏化、严肃游戏等），也以系统化的方式整合这些方案的目标、覆盖内容及其评估方法。
  • 对评估方法进行了分层分类与比较（比如基于交互评估、游戏后评估、以及前后对比式评估），细化了游戏中的用户体验角度。
  • 提供了涉及游戏设计和评估方法的循证建议，这为未来研究者和设计者提供了实用指导。
• 实施步骤与关键技术：
  1. 文献收集：通过五个主要的学术数据库（ACM、Scopus、IEEE Xplore等）检索相关文献，获取3926篇论文。
  2. 文献筛选：应用定义的纳入与排除标准，最终锁定93篇相关研究。
  3. 分析过程：
     • 开放编码：基于研究问题，提取并记录相关数据。
     • 核心连接与分类：通过头脑风暴和团队讨论，归纳出主要主题及其相互联系。
     • 精选四类目标（教育行为、行为改进、心理发展、研究工具）和八大内容主题（如威胁、密码学、防御策略等），关联至相关评估方法。

研究成果

• 取得的具体成果：
  • 游戏目标分类：
    • 教育（如提升安全意识、改善教育方法）
    • 行为提升（鼓励用户行为改变或改善决策能力）
    • 心理发展（增强自信心和安全态度）
    • 工具性研究（作为研究工具分析特定场景）
  • 内容覆盖：涵盖威胁教育、密码学、网络安全策略、数据隐私等11个核心主题。
  • 评估方法的系统性总结：
    • 三大评估方法：基于交互、游戏后测试、以及前后对比。
    • 数据类型：客观数据（如得分、任务完成情况）与主观数据（如问卷、用户反馈）。
    • 使用了适合不同目标的混合方法来综合评估用户体验和效果。
  • 用户体验要素：详细分析九个核心维度（如可用性、趣味性、动机、认知变化等）。
• 与现有方案的比较与优势：
  • 提供了比现有文献更广泛和精细的评估分类，使评价更加系统和全面。
  • 以较大的样本数量和多元方法提供全面分析，超越了传统文献综述的片面性。
  • 结合用户体验评估和目标效果评价，帮助设计出更具针对性且易于推广的安全教育游戏。
• 实验与评估结果：
  • 设计具有单目标或多目标应用的游戏更有效；例如，专注于密码创建的游戏更能触动用户安全意识，而综合多主题的复杂游戏则可能导致信息过载。
  • 多数教育性游戏虽提升了知识，却未显著改善行为，提示需更直接的反馈与行为塑造机制。
• 局限性与未来方向：
  • 当前的评估设计多以自报告和实验环境结果为主，可能低估了长期影响和真实应用场景下的限制。
  • 针对高风险人群（如政府官员、医疗行业）定制化的游戏仍是空白。
  • 应用于新兴威胁（如AI驱动的网络攻击）的动态游戏开发可进一步加强。
  • 倡导通过文化差异或技术认知背景分析扩展目标群体的定义，特别是少数群体或弱势群体的参与。

通过结构化分析，本文不仅整理了现有游戏设计的目标与缺陷，也对方法学和未来方向给出清晰指导。这有助于建立更实用且高效的网络安全与隐私教育途径。