Deteção de Fraudes em Tempo Real Utilizando Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina

Declaração do Problema

Com o rápido aumento de aplicações online em indústrias como finanças, e-commerce e mídias sociais, a frequência e sofisticação de tentativas de fraude aumentaram. Aplicativos de e-commerce enfrentam desafios como transações não autorizadas, criação de contas bancárias falsas e ataques impulsionados por bots, resultando em perdas financeiras, danos à reputação e diminuição da confiança do usuário.

Os métodos atuais de detecção de fraude muitas vezes dependem de análises pós-evento, falhando em atender à necessidade de mitigação em tempo real. O problema crítico é desenvolver um sistema capaz de detectar e prevenir fraudes conforme ocorrem, equilibrando desempenho, experiência do usuário e privacidade dos dados.

Gráfico mostrando tendências em incidentes de fraude e métodos de detecção de 2015 a 2024. Ilustra:

• Linha vermelha – O crescente número de incidentes de fraude ao longo do tempo.
• Linha azul – O platô na eficácia dos métodos tradicionais de detecção.
• Linha verde – A tendência ascendente no potencial de sistemas de detecção de fraude em tempo real, acompanhando a crescente sofisticação da fraude.

No Reino Unido, quase 1,4 milhão de furtos foram atribuídos a fraudadores no primeiro semestre de 2023, ocorrendo a uma taxa de um a cada 12 segundos.

Técnicas de IA/ML para Detecção de Fraude em Tempo Real

Análise Comportamental

Análise comportamental emergiu como uma pedra angular da detecção de fraudes em tempo real em aplicações de e-commerce. Aplicativos de e-commerce podem detectar anomalias que indicam atividades fraudulentas ao analisar padrões de comportamento do usuário.

Diferentemente de sistemas baseados em regras estáticas, a análise comportamental se baseia em algoritmos de aprendizado de máquina e biometria comportamental para identificar desvios sutis nas ações dos usuários, como velocidade de digitação, padrões de toque e sequências de navegação.

Por exemplo, usuários legítimos costumam seguir caminhos previsíveis ao interagir com um aplicativo (por exemplo, login → pesquisa → compra). Atores fraudulentos ou bots, por outro lado, podem exibir um comportamento errático ou excessivamente sistemático. Sistemas de análise comportamental monitoram esses padrões em tempo real, aproveitando recursos como:

1. Biometria comportamental – Monitoramento de características únicas do usuário, como toques, pressão do toque ou velocidade de deslizar
2. Análise de sessão – Rastreamento das ações do usuário durante uma sessão para detectar desvios dos padrões normais de uso
3. Autenticação contínua – Validação contínua da identidade do usuário com base em padrões comportamentais, em vez de confiar apenas em um login único

Impressão digital de dispositivo

A impressão digital de dispositivos para detecção de fraudes em tempo real utiliza técnicas de IA/ML para identificar de forma única os dispositivos e rastrear seu comportamento. Ao extrair tanto atributos estáticos (como modelo do dispositivo, versão do sistema operacional e resolução da tela) quanto características dinâmicas (como mudanças de endereço IP ou horários de login), algoritmos de aprendizado de máquina como Random Forests e XGBoost classificam os dispositivos como legítimos ou fraudulentos.

Técnicas de detecção de anomalias, como Isolation Forest e Local Outlier Factor (LOF), ajudam a identificar comportamentos incomuns de dispositivos avaliando desvios de padrões típicos. Métodos de reconhecimento de padrões, como Cadeias de Markov e Dynamic Time Warping, são utilizados para analisar a sequência de ações realizadas por um dispositivo, detectando comportamentos irregulares ao longo do tempo que podem indicar fraudes.

Os sistemas de detecção de fraudes em tempo real melhoram continuamente por meio de aprendizado adaptativo. O aprendizado semi-supervisionado permite que os modelos melhorem utilizando dados rotulados e não rotulados, enquanto o aprendizado por reforço permite que os sistemas aprendam com feedback e se adaptem a novas táticas de fraude. Essas técnicas avançadas de IA/ML permitem que os sistemas de impressão digital de dispositivos evoluam em resposta a ameaças emergentes, garantindo que a detecção de fraudes permaneça precisa e dinâmica. Ao combinar essas técnicas, aplicativos de e-commerce podem detectar dispositivos e comportamentos suspeitos com alta precisão em tempo real, mitigando efetivamente os riscos de fraude.

• XGBoost – Um algoritmo avançado de boosting por gradiente conhecido por seu alto desempenho em tarefas de classificação e regressão.
• Impulso de gradiente – Uma técnica de aprendizado de máquina que constrói sequencialmente árvores de decisão para corrigir erros cometidos por modelos anteriores.
• Regularização – Uma técnica usada para evitar o excesso de ajuste adicionando uma penalidade à complexidade do modelo.
• Poda de árvores – O processo de remover ramos de árvores de decisão para melhorar o desempenho e evitar o excesso de ajuste.
• Processamento paralelo – A capacidade de realizar múltiplos cálculos simultaneamente, acelerando o treinamento do modelo.
• Aproximação de segunda ordem – Uma abordagem de otimização que utiliza as derivadas de primeira e segunda ordem de uma função de perda para uma convergência mais rápida.

Pontuação de Risco em Tempo Real

A pontuação de risco em tempo real avalia a probabilidade de atividade fraudulenta durante uma sessão de usuário ou transação. Ela atribui uma pontuação de risco dinâmica com base em padrões comportamentais, informações do dispositivo, geolocalização e dados históricos.

Como funciona:

• Coleta de dados – Captura ações do usuário (por exemplo, horário de login, dispositivo, localização)
• Análise – Compara com o comportamento normal e padrões conhecidos de fraudes
• Pontuação – Atribui uma pontuação de risco (por exemplo, 0-100, sendo valores mais altos indicando maior risco)
• Ação – Com base na pontuação, aciona ações como sinalização, verificação adicional ou bloqueio

Verificação de Documentos com IA

A verificação de documentos impulsionada por IA automatiza as verificações de identidade analisando IDs enviados (por exemplo, passaportes e carteiras de motorista) em tempo real. Ela utiliza OCR para extrair dados, valida a autenticidade e emprega detecção de vivacidade para comparar selfies dos usuários com fotos de ID.

Abaixo estão exemplos de aplicativos que estão usando IA para verificação de documentos:

• Revolut – Verifica a identidade do usuário para criação de contas e conformidade com KYC
• Airbnb – Confirma as identidades de anfitriões e hóspedes para garantir a confiança na plataforma
• Uber – Valida carteiras de motorista e identidades para novos cadastros de motoristas
• PayPal – Garante uma integração segura verificando as IDs dos clientes

Essa tecnologia melhora a segurança, acelera a integração e previne fraudes.    

Desafios de Implementação e Tendências Futuras na Detecção de Fraudes com IA

 

Conclusão

A integração de IA e ML em aplicações de comércio eletrônico está melhorando a detecção de fraudes, oferecendo soluções em tempo real, adaptativas e altamente eficazes. À medida que as ameaças cibernéticas evoluem, nossos sistemas de detecção também devem evoluir. Podemos construir ecossistemas online mais seguros e protegidos ao enfrentar desafios e abraçar tecnologias emergentes.

Obrigado por ler isso! Você pode se conectar conosco em Swapnil’s, Vikesh’s, e LinkedIn do Milav!