Tastaturtechnologie - Keyboard technology

Tastaturaufbau in vier Schichten einer typischen Notebook-Computertastatur

Die Technologie von Computertastaturen umfasst viele Elemente. Zu den wichtigeren gehört die Switch- Technologie, die sie verwenden. Alphanumerische Computertastaturen haben typischerweise 80 bis 110 dauerhafte Schalter, im Allgemeinen einen für jede Taste. Die Wahl der Schaltertechnologie beeinflusst die Tastenreaktion (die positive Rückmeldung, dass eine Taste gedrückt wurde) und den Vorlauf (die Entfernung, die zum Drücken der Taste benötigt wird, um ein Zeichen zuverlässig einzugeben). Virtuelle Tastaturen auf Touchscreens haben keine physischen Schalter und bieten stattdessen Audio- und haptisches Feedback . Einige neuere Tastaturmodelle verwenden Hybriden verschiedener Technologien, um größere Kosteneinsparungen oder eine bessere Ergonomie zu erzielen .

Die moderne Tastatur enthält auch einen Steuerprozessor und Anzeigeleuchten, um dem Benutzer (und dem Zentralprozessor ) Rückmeldung über den Zustand der Tastatur zu geben. Die Plug-and-Play- Technologie bedeutet, dass das Layout "out of the box" benachrichtigt werden kann das System, wodurch die Tastatur sofort einsatzbereit ist, ohne dass eine weitere Konfiguration erforderlich ist, es sei denn, der Benutzer wünscht dies.

Typen

Folientastatur

Es gibt zwei Arten von Folientastaturen, Flachfolientastaturen und Folientastaturen mit vollem Hub:

Flache Folientastaturen finden sich am häufigsten in Geräten wie Mikrowellenherden oder Fotokopierern . Ein übliches Design besteht aus drei Schichten. Auf der oberen Schicht sind die Etiketten auf der Vorderseite und die leitfähigen Streifen auf der Rückseite gedruckt. Darunter befindet sich eine Abstandsschicht, die Vorder- und Rückschicht auseinander hält, damit sie normalerweise keinen elektrischen Kontakt herstellen. Die Rückschicht weist leitende Streifen auf, die senkrecht zu denen der Frontschicht gedruckt sind. Zusammengelegt bilden die Streifen ein Raster. Wenn der Benutzer an einer bestimmten Position nach unten drückt, drückt sein Finger die vordere Schicht nach unten durch die Abstandsschicht, um einen Stromkreis an einem der Schnittpunkte des Gitters zu schließen. Dies zeigt dem Computer- oder Tastatursteuerprozessor an, dass eine bestimmte Taste gedrückt wurde.

Generell erzeugen Flachfolientastaturen kein spürbares physikalisches Feedback. Daher geben Geräte, die diese verwenden, einen Piepton aus oder blinken ein Licht, wenn die Taste gedrückt wird. Sie werden oft in rauen Umgebungen verwendet, in denen Wasser- oder Dichtheit erwünscht ist. Obwohl sie in den frühen Tagen des Personal Computers (auf dem Sinclair ZX80 , ZX81 und Atari 400 ) verwendet wurden, wurden sie durch die taktileren Kuppel- und mechanischen Schaltertastaturen ersetzt.

Folientastaturen mit vollem Hub sind heute die gebräuchlichsten Computertastaturen. Sie verfügen über einteilige Tasten-/Schaltstößel aus Kunststoff, die auf eine Membran drücken, um einen Kontakt in einer elektrischen Schaltmatrix zu betätigen.

Dome-Switch-Tastatur

So funktioniert eine Dome-Switch-Tastatur: Finger drückt auf die Kuppel, um den Stromkreis zu schließen
Dome-Schalter greifen ineinander mit Tasten (in diesem Bild steht die Tastatur auf dem Kopf)

Dome-Switch-Tastaturen sind eine Mischung aus Flachbildschirm- und mechanischen Switch-Tastaturen. Sie bringen zwei Leiterplattenbahnen zusammen unter einem Gummi oder Silikontastenfeld entweder aus Metall „dome“ Schalter oder mit Polyurethan gebildet Kuppeln. Die Metallkuppelschalter sind geformte Stücke aus Edelstahl, die beim Zusammendrücken dem Benutzer ein klares, positives taktiles Feedback geben. Diese Metall-Typen von Kuppelschaltern sind sehr verbreitet, sind in der Regel bis zu über 5 Millionen Zyklen zuverlässig und können entweder mit Nickel, Silber oder Gold beschichtet werden. Die Gummikuppelschalter, die am häufigsten als Polydome bezeichnet werden, sind geformte Polyurethankuppeln, bei denen die Innenblase mit Graphit beschichtet ist. Obwohl Polydome in der Regel billiger sind als Metallkuppeln, fehlt ihnen das scharfe Einrasten der Metallkuppeln und sie haben normalerweise eine geringere Lebensdauer. Polydome gelten als sehr leise, aber Puristen empfinden sie eher als "matschig", da die kollabierende Kuppel nicht so positiv anspricht wie Metallkuppeln. Sowohl bei Metall- als auch bei Polydomen wird beim Drücken einer Taste die Kuppel zusammengeklappt, wodurch die beiden Leiterbahnen verbunden und die Verbindung zur Eingabe des Zeichens vervollständigt wird. Das Muster auf der Leiterplatte ist oft vergoldet.

Beides sind gängige Schaltertechnologien, die heute in Tastaturen für den Massenmarkt verwendet werden. Diese Art von Schaltertechnologie wird am häufigsten in Handheld-Controllern, Mobiltelefonen, Automobilen, Unterhaltungselektronik und medizinischen Geräten verwendet. Dome-Switch-Tastaturen werden auch als Direct-Switch-Tastaturen bezeichnet.

Scherenschalter-Tastatur

Scherenschaltermechanismus

Ein Sonderfall des Dome-Schalters der Computertastatur ist der Scherenschalter. Die Tasten sind über zwei Kunststoffteile mit der Tastatur verbunden, die "scherenartig" ineinandergreifen und an der Tastatur und der Taste einrasten. Es verwendet immer noch Gummikuppeln, aber ein spezieller "Scherenmechanismus" aus Kunststoff verbindet die Tastenkappe mit einem Kolben, der die Gummikuppel mit einem viel kürzeren Hub als die typische Gummikuppeltastatur niederdrückt . Typischerweise verwenden Scherenschaltertastaturen auch 3-Schicht-Membranen als elektrische Komponente des Schalters. Sie haben in der Regel auch einen kürzeren Gesamttastenhub (2 mm statt 3,5–4 mm bei Standard-Dome-Switch-Tastenschaltern). Diese Art von Schlüsselschalter findet sich häufig bei den eingebauten Tastaturen von Laptops und Tastaturen, die als "Low-Profile" vermarktet werden. Diese Tastaturen sind im Allgemeinen leise und die Tasten erfordern wenig Kraft zum Drücken.

Tastaturen mit Scherenschalter sind in der Regel etwas teurer. Sie sind schwieriger zu reinigen (aufgrund der begrenzten Bewegung der Tasten und ihrer zahlreichen Befestigungspunkte), aber auch weniger wahrscheinlich, dass Schmutz in sie gelangt, da die Lücken zwischen den Tasten oft kleiner sind (da kein zusätzlicher Platz benötigt wird) das „Wackeln“ in der Taste, wie es typischerweise bei einer Folientastatur zu finden ist).

Kapazitive Tastatur

Bei dieser Art von Tastatur ändert das Drücken einer Taste die Kapazität eines Musters von Kondensatorpads. Das Muster besteht aus zwei D-förmigen Kondensatorpads für jeden Schalter, die auf eine gedruckte Leiterplatte (PCB) gedruckt und mit einer dünnen, isolierenden Lötstopplackschicht bedeckt sind, die als Dielektrikum dient .

Trotz des ausgeklügelten Konzepts ist der Mechanismus des kapazitiven Schaltens physikalisch einfach. Der bewegliche Teil endet mit einem flachen Schaumstoffelement in der Größe einer Aspirintablette , veredelt mit Aluminiumfolie. Gegenüber dem Schalter befindet sich eine Platine mit den Kondensatorpads. Wenn die Taste gedrückt wird, schmiegt sich die Folie fest an die Oberfläche der Leiterplatte, bildet eine Daisy-Chain aus zwei Kondensatoren zwischen den Kontaktpads und wird selbst mit dünnem Lötstopplack getrennt und so "kurzt" die Kontaktpads mit einem leicht erkennbaren Abfall der kapazitiven Reaktanz zwischen ihnen. Dies ermöglicht normalerweise das Erfassen eines Pulses oder einer Pulsfolge. Da der Schalter keinen eigentlichen elektrischen Kontakt hat, ist keine Entprellung notwendig. Die Tasten müssen nicht ganz durchgedrückt werden, um betätigt zu werden, was manchen Leuten ein schnelleres Tippen ermöglicht. Der Sensor sagt genug über die Position der Taste aus, damit der Benutzer den Betätigungspunkt (Tastenempfindlichkeit) einstellen kann. Diese Anpassung kann mit Hilfe der mitgelieferten Software und, falls vorhanden, individuell für jede Taste erfolgen.

Die Tastatur des IBM Model F ist ein mechanisches Tastendesign, das aus einer Knickfeder über einer kapazitiven Leiterplatte besteht, ähnlich der späteren Tastatur des Modells M, bei der anstelle der Leiterplatte eine Membran verwendet wurde.

Das Design der Topre Corporation für Schlüsselschalter verwendet eine Feder unter einer Gummikuppel. Die Kuppel liefert den größten Teil der Kraft, die das Drücken der Taste verhindert, ähnlich einer Folientastatur, während die Feder bei der kapazitiven Wirkung hilft.

Mechanische Schaltertastatur

Zwei mechanische Cherry MX-Tastaturschalter (rechts zerlegt)

Unter jeder Taste einer Tastatur mit mechanischem Schalter befindet sich ein vollständiger Schalter. Jeder Schalter besteht aus einem Gehäuse, einer Feder und einem Schaft und manchmal anderen Teilen wie einem separaten taktilen Blatt oder einer Clickbar. Schalter gibt es in drei Varianten: „linear“ mit konstantem Widerstand, „taktil“ mit einem nicht hörbaren Bump und „clicky“ mit einem Bump und einem hörbaren Klick. Je nach Federwiderstand benötigt der Schlüssel unterschiedlich viel Druck zum Betätigen und zum Durchschlagen. Die Form des Schafts sowie das Design des Schaltergehäuses variieren den Betätigungsweg und den Verfahrweg des Schalters. Der Klang kann durch die Platte, das Gehäuse, die Schmierung und sogar die Tastenkappen verändert werden. Mechanische Tastaturen ermöglichen das Entfernen und Ersetzen von Tastenkappen, aber das Ersetzen ist aufgrund der gemeinsamen Schaftform bei mechanischen Tastaturen häufiger.

Mechanische Tastaturen haben in der Regel eine längere Lebensdauer als Folien- oder Dome-Switch-Tastaturen. Cherry MX-Switches haben beispielsweise eine erwartete Lebensdauer von 50 Millionen Klicks pro Switch, während Switches von Razer eine Nennlebensdauer von 60 Millionen Klicks pro Switch haben.

Ein bedeutender Hersteller von mechanischen Schaltern ist Cherry , die seit den 1980er Jahren die MX-Schalterfamilie herstellt. Cherrys Farbcodierungssystem zur Kategorisierung von Schaltern wurde von anderen Schalterherstellern nachgeahmt.

Hot-Swap-fähige Tastatur

Hot-Swap-fähige Tastaturen sind Tastaturen, bei denen Schalter herausgezogen und ausgetauscht werden können, anstatt die typische Lötverbindung zu erfordern . Hot-Swap-fähige Tastaturen sind typischerweise mechanisch oder opto-mechanisch. Anstatt den Schalter auf die Platine der Tastatur zu löten, werden stattdessen Hot-Swap-Sockel aufgelötet. Sie werden hauptsächlich von Tastaturenthusiasten verwendet, die benutzerdefinierte Tastaturen bauen, und werden seit kurzem von größeren Unternehmen für Produktionstastaturen übernommen. Hot-Swap-Sockel kosten in der Regel zwischen 10 und 25 US-Dollar, um eine komplette Platine zu füllen, und ermöglichen es Benutzern, eine Vielzahl verschiedener Schalter auszuprobieren, ohne über die Werkzeuge oder Kenntnisse zu verfügen, die zum Löten von Elektronik erforderlich sind.

Knickfedertastatur

Abbildung der ursprünglichen Knickfeder US-Patent 4,118,611 , erteilt an IBM im Jahr 1978

Viele Schreibkräfte bevorzugen Knickfedertastaturen . Der Knickfedermechanismus (abgelaufenes US-Patent 4,118,611 ) oben auf dem Schalter ist für die taktile und akustische Reaktion der Tastatur verantwortlich. Dieser Mechanismus steuert einen kleinen Hammer, der auf einen kapazitiven oder Membranschalter schlägt.

1993, zwei Jahre nach der Gründung von Lexmark , übertrug IBM seinen Tastaturbetrieb an die Tochtergesellschaft. Bis 1996 wurden von Lexmark neue Tastaturen des Modells M für IBM hergestellt, als Unicomp gegründet wurde und die Tastaturpatente und Werkzeugausrüstung erwarb, um ihre Produktion fortzusetzen.

IBM stellte bis 1999 weiterhin Model M in seiner schottischen Fabrik her.

Hall-Effekt-Tastatur

Hall-Effekt- Tastaturen verwenden Magnete und Hall-Effekt-Sensoren anstelle von Schaltern mit mechanischen Kontakten. Wenn eine Taste gedrückt wird, bewegt sie einen Magneten, der von einem Festkörpersensor erkannt wird. Da sie keinen physischen Kontakt zur Betätigung benötigen, sind Hall-Effekt-Tastaturen äußerst zuverlässig und können Millionen von Tastenanschlägen akzeptieren, bevor sie versagen. Sie werden für extrem zuverlässige Anwendungen wie Kernkraftwerke, Flugzeugcockpits und kritische Industrieumgebungen verwendet. Sie können leicht absolut wasserdicht gemacht werden und halten großen Mengen an Staub und Verunreinigungen stand. Da für jeden Schlüssel ein Magnet und ein Sensor sowie eine kundenspezifische Steuerelektronik erforderlich sind, sind sie teuer in der Herstellung.

Tastatur für Laserprojektion

Ein Laserprojektionsgerät ungefähr von der Größe einer Computermaus projiziert den Umriss von Tastaturtasten auf eine ebene Fläche, wie beispielsweise einen Tisch oder Schreibtisch. Diese Art von Tastatur ist tragbar genug, um problemlos mit PDAs und Mobiltelefonen verwendet zu werden, und viele Modelle verfügen über einziehbare Kabel und drahtlose Funktionen. Bei einer plötzlichen oder versehentlichen Unterbrechung des Lasers werden jedoch unerwünschte Tastenanschläge registriert. Außerdem wird bei einer Fehlfunktion des Lasers die gesamte Einheit unbrauchbar, im Gegensatz zu herkömmlichen Tastaturen, die auch dann verwendet werden können, wenn verschiedene Teile (wie die Tastenkappen) entfernt werden. Diese Art von Tastatur kann frustrierend sein, da sie selbst beim normalen Tippen fehleranfällig ist und durch das völlige Fehlen von taktilem Feedback noch weniger benutzerfreundlich ist als die minderwertigsten Folientastaturen.

Aufrollbare Tastatur

Die meisten Tastaturen sind starr, aber diese Tastatur ist flexibel.

Tastaturen aus flexiblen Silikon- oder Polyurethanmaterialien können gebündelt aufgerollt werden. Wenn Sie die Tastatur fest zusammenfalten, können die internen Membranschaltungen beschädigt werden. Wenn sie vollständig mit Gummi versiegelt sind, sind sie wasserabweisend. Wie Folientastaturen gelten sie als sehr gewöhnungsbedürftig, da sie wenig taktile Rückmeldung geben und Silikon dazu neigt, Schmutz, Staub und Haare anzuziehen.

Optische Tastaturtechnologie

Auch bekannt als fotooptische Tastatur, lichtempfindliche Tastatur, fotoelektrische Tastatur und optische Tastenbetätigungserkennungstechnologie.

Die optische Tastaturtechnologie wurde 1962 von Harley E. Kelchner für den Einsatz in einer Schreibmaschinenmaschine mit dem Ziel eingeführt, die Geräuschentwicklung durch die Betätigung der Schreibmaschinentasten zu reduzieren.

Eine optische Tastaturtechnologie verwendet lichtemittierende Vorrichtungen und Fotosensoren , um betätigte Tasten optisch zu erkennen. Am häufigsten befinden sich die Emitter und Sensoren am Perimeter, montiert auf einer kleinen Platine . Das Licht wird im Tastaturinneren von einer Seite zur anderen gelenkt und kann nur durch die betätigten Tasten blockiert werden. Die meisten optischen Tastaturen erfordern mindestens zwei Strahlen (am häufigsten ein vertikaler Strahl und ein horizontaler Strahl), um die betätigte Taste zu bestimmen. Einige optische Tastaturen verwenden eine spezielle Tastenstruktur, die das Licht in einem bestimmten Muster blockiert und nur einen Strahl pro Tastenreihe (meistens einen horizontalen Strahl) zulässt.

Der Mechanismus der optischen Tastatur ist sehr einfach – ein Lichtstrahl wird vom Sender zum empfangenden Sensor gesendet und die betätigte Taste blockiert, reflektiert , bricht oder interagiert auf andere Weise mit dem Strahl, was zu einer identifizierten Taste führt.

Einige frühere optische Tastaturen waren in ihrer Struktur eingeschränkt und erforderten ein spezielles Gehäuse, um externes Licht zu blockieren, es wurde keine Mehrtastenfunktionalität unterstützt und das Design war sehr auf ein dickes rechteckiges Gehäuse beschränkt.

Die Vorteile der optischen Tastaturtechnologie sind, dass sie eine echte wasserdichte Tastatur bietet, die widerstandsfähig gegen Staub und Flüssigkeiten ist; und im Vergleich zu Folien- oder Kuppelschaltertastaturen verbraucht es etwa 20 % PCB-Volumen, wodurch der Elektronikschrott erheblich reduziert wird . Zusätzliche Vorteile der optischen Tastaturtechnologie gegenüber anderen Tastaturtechnologien wie Hall-Effekt-, Laser-, Roll-up- und transparente Tastaturen liegen im Preis (Hall-Effekt-Tastatur) und in der Haptik – die optische Tastaturtechnologie erfordert keine anderen Tastenmechanismen und das taktile Gefühl von Die Schreibweise ist seit über 60 Jahren gleich geblieben.

Die spezielle DataHand- Tastatur verwendet optische Technologie, um Tastendrücke mit einem einzigen Lichtstrahl und Sensor pro Taste zu erkennen. Die Schlüssel werden durch Magnete in ihrer Ruheposition gehalten ; Wenn die Magnetkraft zum Drücken einer Taste überwunden wird, wird der optische Weg freigegeben und der Tastendruck wird registriert.

Entprellung

Wenn eine Taste gedrückt wird, schwingt ( prellt ) sie mehrmals gegen ihre Kontakte, bevor sie sich setzt. Beim Loslassen schwingt es wieder, bis es zur Ruhe kommt. Obwohl es zu klein ist, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein, kann es ausreichen, um mehrere Tastenanschläge zu registrieren.

Um dies zu beheben, entprellt der Prozessor in einer Tastatur die Tastenanschläge, indem er den Durchschnitt des Signals über die Zeit bildet, um einen "bestätigten" Tastenanschlag zu erzeugen, der (normalerweise) einem einzelnen Drücken oder Loslassen entspricht. Frühe Folientastaturen hatten eine begrenzte Schreibgeschwindigkeit, da sie eine erhebliche Entprellung durchführen mussten. Dies war ein auffälliges Problem beim ZX81 .

Tastenkappen

Tastenkappen werden auf Tastaturen mit vollem Hub verwendet. Während moderne Tastenkappen in der Regel oberflächenbedruckt sind, können sie auch doppelgeschossig, laserbedruckt , sublimationsbedruckt, graviert oder aus transparentem Material mit bedruckten Papiereinlagen hergestellt werden.

Es gibt auch Tastenkappen, bei denen es sich um dünne Schalen handelt, die über Tastenbasen platziert werden. Diese wurden auf IBM PC-Tastaturen verwendet.

Andere Teile

Die moderne PC-Tastatur beinhaltet außerdem einen Steuerungsprozessor und Kontrollleuchten, die dem Benutzer Rückmeldung über den Zustand der Tastatur geben. Je nach Programmierumfang der Steuerung kann die Tastatur noch weitere Besonderheiten aufweisen. Der Prozessor ist normalerweise eine Single-Chip- 8048- Mikrocontroller- Variante. Die Tastaturschaltmatrix ist mit ihren Eingängen verdrahtet und verarbeitet die eingehenden Tastenanschläge und sendet die Ergebnisse über ein serielles Kabel (das Tastaturkabel) an einen Empfänger in der Hauptcomputerbox. Es steuert auch die Beleuchtung der LEDs " Caps Lock ", " Num Lock " und " Scroll Lock ".

Ein üblicher Test, ob der Computer abgestürzt ist, ist das Drücken der Feststelltaste. Die Tastatur sendet den Tastencode an den Tastaturtreiber, der im Hauptcomputer ausgeführt wird; Wenn der Hauptcomputer in Betrieb ist, befiehlt er dem Licht, sich einzuschalten. Alle anderen Kontrollleuchten funktionieren auf ähnliche Weise. Der Tastaturtreiber verfolgt auch den Shift- , Alt- und Control- Status der Tastatur.

Tastatur-Switch-Matrix

Die Tastaturschaltmatrix wird oft mit horizontalen Drähten und vertikalen Drähten in einem Gitter gezeichnet, das als Matrixschaltung bezeichnet wird . Es hat einen Schalter an einigen oder allen Kreuzungen, ähnlich wie bei einem Multiplex-Display . Fast alle Tastaturen haben nur den Schalter an jeder Kreuzung, der beim Drücken mehrerer Tasten ( Rollover ) "Geistertasten" und "Tastenstau" verursacht . Bestimmte, oft teurere Tastaturen haben zwischen jedem Schnittpunkt eine Diode, die es dem Tastatur-Mikrocontroller ermöglicht, eine beliebige Anzahl gleichzeitig gedrückter Tasten genau zu erfassen, ohne fehlerhafte Geistertasten zu erzeugen.

Alternative Texteingabemethoden

Mit der Maus gesteuerte Bildschirmtastatur kann von Benutzern mit eingeschränkter Mobilität verwendet werden

Optical Character Recognition (OCR) ist dem Rekeying vorzuziehen, um vorhandenen Text umzuwandeln, der bereits geschrieben, aber nicht in maschinenlesbarem Format vorliegt (z. B. ein von Linotype verfasstes Buch aus den 1940er Jahren). Mit anderen Worten, um den Text von einem Bild in bearbeitbaren Text (d. h. eine Folge von Zeichencodes) umzuwandeln, könnte eine Person ihn erneut eingeben oder ein Computer könnte das Bild betrachten und daraus schließen, was jedes Zeichen ist. Die OCR-Technologie hat bereits einen beeindruckenden Stand erreicht (zum Beispiel Google Buchsuche ) und verspricht mehr für die Zukunft.

Die Spracherkennung wandelt Sprache in maschinenlesbaren Text (d. h. eine Folge von Zeichencodes) um. Auch diese Technologie hat einen fortgeschrittenen Stand erreicht und ist in verschiedenen Softwareprodukten implementiert . Für bestimmte Anwendungen (zB Transkription medizinischer oder juristischer Diktate; Journalismus; Schreiben von Aufsätzen oder Romanen) beginnt die Spracherkennung, die Tastatur zu ersetzen. Der Mangel an Privatsphäre bei der Ausgabe von Sprachbefehlen und Diktaten macht diese Art der Eingabe jedoch für viele Umgebungen ungeeignet.

Zeigegeräte können verwendet werden, um Text oder Zeichen in Kontexten einzugeben, in denen die Verwendung einer physischen Tastatur unangemessen oder unmöglich wäre. Diese Zubehörteile präsentieren typischerweise Zeichen auf einem Display in einem Layout, das einen schnellen Zugriff auf die am häufigsten verwendeten Zeichen oder Zeichenkombinationen bietet. Beliebte Beispiele für diese Art der Eingabe sind Graffiti , Dasher und virtuelle Bildschirmtastaturen .

Andere Probleme

Protokollierung von Tastenanschlägen

Es ist bekannt, dass unverschlüsselte Bluetooth- Tastaturen anfällig für Signaldiebstahl für das Keylogging durch andere Bluetooth-Geräte in Reichweite sind. Bei drahtlosen Microsoft- Tastaturen 2011 und früher ist diese Sicherheitsanfälligkeit dokumentiert.

Die Protokollierung von Tastenanschlägen (oft als Keylogging bezeichnet) ist eine Methode zum Erfassen und Aufzeichnen von Benutzertastenanschlägen. Während es legal verwendet werden kann, um Mitarbeiteraktivitäten zu messen, oder von Strafverfolgungsbehörden, um verdächtige Aktivitäten zu untersuchen, wird es auch von Hackern für illegale oder böswillige Handlungen verwendet. Hacker verwenden Keylogger, um Passwörter oder Verschlüsselungsschlüssel zu erhalten.

Die Protokollierung von Tastenanschlägen kann sowohl durch Hardware als auch durch Software erreicht werden. Hardware-Keylogger werden an das Tastaturkabel angeschlossen oder in Standardtastaturen eingebaut. Software-Keylogger arbeiten auf dem Betriebssystem des Zielcomputers und erhalten unbefugten Zugriff auf die Hardware, greifen mit den vom Betriebssystem bereitgestellten Funktionen in die Tastatur ein oder verwenden eine Fernzugriffssoftware, um aufgezeichnete Daten vom Zielcomputer an einen entfernten Standort zu übertragen. Einige Hacker verwenden auch drahtlose Keylogger-Sniffer, um Datenpakete zu sammeln, die von einer drahtlosen Tastatur und ihrem Empfänger übertragen werden, und knacken dann den Verschlüsselungsschlüssel, der verwendet wird, um die drahtlose Kommunikation zwischen den beiden Geräten zu sichern.

Anti-Spyware- Anwendungen können viele Keylogger erkennen und entfernen. Verantwortungsvolle Anbieter von Überwachungssoftware unterstützen die Erkennung durch Anti-Spyware-Programme und verhindern so den Missbrauch der Software. Das Aktivieren einer Firewall stoppt Keylogger nicht per se, kann aber bei entsprechender Konfiguration möglicherweise die Übertragung des protokollierten Materials über das Netz verhindern. Netzwerkmonitore (auch als Reverse-Firewalls bezeichnet) können verwendet werden, um den Benutzer zu warnen, wenn eine Anwendung versucht, eine Netzwerkverbindung herzustellen. Dies gibt dem Benutzer die Möglichkeit zu verhindern, dass der Keylogger mit seinen eingegebenen Informationen " nach Hause telefoniert ". Automatische Programme zum Ausfüllen von Formularen können Keylogging vollständig verhindern, indem sie die Tastatur überhaupt nicht verwenden. Die meisten Keylogger können getäuscht werden, indem man zwischen der Eingabe der Anmeldeinformationen und der Eingabe von Zeichen an anderer Stelle im Fokusfenster wechselt.

Es ist auch bekannt, dass Tastaturen elektromagnetische Signaturen aussenden, die mit speziellen Spionagegeräten erkannt werden können, um die auf der Tastatur gedrückten Tasten zu rekonstruieren. Neal O'Farrell, Executive Director des Identity Theft Council, verriet InformationWeek: "Vor mehr als 25 Jahren zeigten mir ein paar ehemalige Spooks, wie sie die PIN eines Benutzers von einem auf der anderen Straßenseite geparkten Van einfach per Erfassen und Decodieren der elektromagnetischen Signale, die bei jedem Tastendruck erzeugt werden", sagte O'Farrell. "Sie konnten sogar Tastenanschläge von Computern in nahe gelegenen Büros erfassen, aber die Technologie war nicht ausgereift genug, um sich auf einen bestimmten Computer zu konzentrieren."

Körperliche Verletzung

Die richtige ergonomische Gestaltung von Computertastatur-Schreibtischen ist notwendig, um Verletzungen durch wiederholte Belastung zu vermeiden, die sich im Laufe der Zeit entwickeln und zu einer langfristigen Behinderung führen können. Die Forschung legt nahe, dass die früher befürwortete aufrechte Position zu degenerativen Bandscheibenerkrankungen führen kann und dass eine 45-Grad-Rücklehnposition gesünder ist.

Die Verwendung einer Tastatur kann zu schweren Verletzungen (wie Karpaltunnelsyndrom oder anderen Verletzungen durch wiederholte Belastung ) an Händen, Handgelenken, Armen, Nacken oder Rücken führen. Das Verletzungsrisiko lässt sich verringern, indem man mehrmals pro Stunde häufig kurze Aufsteh- und Gehpausen einlegt. Benutzer sollten auch im Laufe des Tages Aufgaben variieren, um eine Überbeanspruchung der Hände und Handgelenke zu vermeiden. Beim Tippen auf einer Tastatur sollte eine Person die Schultern entspannt mit den Ellbogen seitlich halten, wobei Tastatur und Maus so positioniert sind, dass kein Greifen erforderlich ist. Stuhlhöhe und Tastaturablage sollten so eingestellt werden, dass die Handgelenke gerade sind und die Handgelenke nicht auf scharfen Tischkanten aufliegen. Handgelenk- oder Handballenauflagen sollten beim Tippen nicht verwendet werden.

Einige adaptive Technologien, die von speziellen Tastaturen, Mausersatz und Pen-Tablet-Schnittstellen bis hin zu Spracherkennungssoftware reichen, können das Verletzungsrisiko verringern. Die Pause-Software erinnert den Benutzer daran, häufig zu pausieren. Der Wechsel zu einer viel ergonomischeren Maus, wie einer vertikalen Maus oder einer Joystick-Maus, kann Abhilfe schaffen.

Durch die Verwendung eines Touchpads oder eines Eingabestifts mit einem Grafiktablett anstelle einer Maus kann die wiederholte Belastung der Arme und Hände verringert werden.

Siehe auch

Verweise

Externe Links