Биометрични средства за идентификация. Основни критерии за избор. Сравнение на методите за удостоверяване, базирани на неизменността на биометричните характеристики

Системи за биометрична идентификация- системи за удостоверяване, които използват биометрични данни за проверка на самоличността на хората.

Биометрично удостоверяване- процесът на доказване и проверка на автентичността на декларираното от потребителя име чрез представяне от страна на потребителя на неговото биометрично изображение и чрез преобразуване на това изображение в съответствие с предварително определен протокол за удостоверяване.

Тези системи не трябва да се бъркат с биометричните системи за идентификация, като например системите за лицево разпознаване на водача и биометричните инструменти за проследяване на времето. Системите за биометрично удостоверяване работят в активен, а не в пасивен режим и почти винаги включват оторизация. Въпреки че тези системи не са идентични със системите за оторизация, те често се използват заедно (например в брави на врати с пръстови отпечатъци).

Енциклопедичен YouTube

1 / 4

Биометрично удостоверяване в Active Directory

ЦХР-иновации. Системи за биометрична идентификация

Биометричен Windows удостоверяванеЗдравейте

# РЕЖИМ НА ГЛОБАЛИЗАЦИЯ # БИОМЕТРИЧНА СИСТЕМА #

субтитри

Методи за удостоверяване

Различните системи за контролиран достъп могат да бъдат разделени на три групи според това, което човек възнамерява да представи на системата:

1) Защита с парола. Потребителят предоставя секретни данни (например ПИН код или парола).

1. Универсалност:Този знак трябва да присъства във всички хора без изключение.

2. Уникалност: Биометрията отрича съществуването на двама души с еднакви физически и поведенчески параметри.

3. Консистенция:За правилното удостоверяване е необходима последователност във времето.

4. Измеримост:специалистите трябва да могат да измерват знака с някакво устройство за по-нататъшно въвеждане в базата данни.

5. Допустимост:обществото не трябва да е против събирането и измерването на биометричен параметър.

Статични методи

Удостоверяване с пръстов отпечатък

Идентификацията с пръстови отпечатъци е най-разпространената технология за биометрично удостоверяване на потребителите. Методът се възползва от уникалния модел на папиларни шарки по пръстите на хората. Пръстовият отпечатък, получен с помощта на скенера, се преобразува в цифров код и след това се сравнява с предварително въведени набори от стандарти. Предимствата от използването на удостоверяване с пръстов отпечатък са лекота на използване, удобство и надеждност. Гъвкавостта на тази технология й позволява да се използва във всяка област и да решава всякакви и широк спектър от проблеми, където е необходима надеждна и сравнително точна идентификация на потребителите.

За получаване на информация за пръстовите отпечатъци се използват специални скенери. За да се получи ясно електронно представяне на пръстови отпечатъци, се използват доста специфични методи, тъй като пръстовият отпечатък е твърде малък и е много трудно да се получат ясно видими папиларни модели.

Има три основни вида често използвани скенери за пръстови отпечатъци: капацитивен, въртящ се и оптичен. Най-разпространени и използвани са оптичните скенери, но те имат един сериозен недостатък. Оптичните скенери не са устойчиви на манекени и мъртви пръсти, което означава, че не са толкова ефективни, колкото другите видове скенери. Също така в някои източници скенерите за пръстови отпечатъци се разделят на 3 класа според техните физически принципи: оптични, силициеви, ултразвукови [ ] [ ] .

Удостоверяване на ириса

Тази технологияБиометричното лично удостоверяване използва уникалността на знаците и характеристиките на ириса на човешкото око. Ирисът е тънка, подвижна диафрагма на окото при гръбначните животни с отвор (зеница) в центъра; разположен зад роговицата, между предната и задни камериочи, пред обектива. Ирисът се формира преди раждането на човек и не се променя през целия живот. Текстурата на ириса прилича на мрежа с голям брой заобикалящи кръгове и шарки, които могат да бъдат измерени от компютър, шарката на ириса е много сложна, това ви позволява да изберете около 200 точки, с помощта на които висока осигурена е степен на надеждност на удостоверяването. За сравнение, най-добрите системиИдентификацията с пръстови отпечатъци използва 60-70 точки.

Технологията за разпознаване на ириса е разработена, за да елиминира натрапчивостта на сканирането на ретината, което използва инфрачервени лъчи или ярка светлина. Учените също са провели редица изследвания, които показват, че човешката ретина може да се промени с течение на времето, докато ирисът остава непроменен. И най-важното е, че е невъзможно да се намерят два абсолютно еднакви модела на ириса, дори при близнаци. За да се получи индивидуален запис на ириса, черно-бялата камера прави 30 записа в секунда. Елака светлина осветява ириса, позволявайки на видеокамерата да се фокусира върху ириса. След това един от записите се цифровизира и съхранява в база данни на регистрирани потребители. Цялата процедура отнема няколко секунди и може да бъде напълно компютъризирана с помощта на гласово напътствие и автофокус. Камерата може да се монтира на разстояние от 10 см до 1 метър, в зависимост от оборудването за сканиране. Терминът "сканиране" може да бъде подвеждащ, тъй като процесът на получаване на изображение не включва сканиране, а просто фотографиране. След това полученото изображение на ириса се преобразува в опростена форма, записва се и се съхранява за по-късно сравнение. Очилата и контактните лещи, дори и цветните, не влияят на качеството на удостоверяване. [ ] [ ] .

Цената винаги е била най-голямата пречка за приемането на технологията, но сега системите за идентификация на ириса стават все по-достъпни за различни компании. Привържениците на технологията твърдят, че разпознаването на ириса много скоро ще стане обичайна технология за идентификация в различни области.

Удостоверяване на ретината

Удостоверяване на геометрията на ръцете

Този биометричен метод използва формата на ръката за удостоверяване на индивида. Поради факта, че отделните параметри на формата на ръката не са уникални, е необходимо да се използват няколко характеристики. Сканират се параметри на ръцете като извивките на пръстите, тяхната дължина и дебелина, ширината и дебелината на гърба на ръката, разстоянието между ставите и костната структура. Също така геометрията на ръката включва малки детайли (например бръчки по кожата). Въпреки че структурата на ставите и костите е относително постоянна характеристика, подуване на тъканите или натъртвания на ръката могат да изкривят първоначалната структура. Технологичен проблем: Дори без да се вземе предвид възможността за ампутация, заболяване, наречено „артрит“, може значително да попречи на използването на скенери.

С помощта на скенер, който се състои от камера и осветителни диоди (при сканиране на ръка, диодите се включват на свой ред, това ви позволява да получите различни проекции на ръката), след което се изгражда триизмерно изображение на ръката. Надеждността на удостоверяването на геометрията на ръцете е сравнима с удостоверяването на пръстови отпечатъци.

Системите за удостоверяване на геометрията на ръката са широко използвани, което е доказателство за удобството им за потребителите. Използването на тази опция е привлекателно по редица причини. Процедурата за получаване на проба е доста проста и не поставя високи изисквания към изображението. Размерът на получения шаблон е много малък, няколко байта. Процесът на удостоверяване не се влияе от температура, влажност или мръсотия. Изчисленията, направени при сравнение със стандарта, са много прости и могат лесно да бъдат автоматизирани.

Системите за удостоверяване, базирани на геометрията на ръцете, започват да се използват по света в началото на 70-те години. [ ] [ ]

Удостоверяване на геометрията на лицето

Биометричното удостоверяване на лице въз основа на геометрията на лицето е доста често срещан метод за идентификация и удостоверяване. Техническата реализация е сложен математически проблем. Широкото използване на мултимедийни технологии, с помощта на които можете да видите достатъчен брой видеокамери на гари, летища, площади, улици, пътища и други многолюдни места, стана решаващо за развитието на тази област. За да се изгради триизмерен модел на човешко лице, се изолират контурите на очите, веждите, устните, носа и други различни елементи на лицето, след което се изчислява разстоянието между тях и се изгражда триизмерен модел използвайки го. За да се определи уникален модел, съответстващ на конкретен човек, са необходими от 12 до 40 характерни елемента. Шаблонът трябва да отчита много варианти на изображението в случаите на обръщане на лицето, накланяне, промяна на осветлението, промяна на изражението. Обхватът на тези опции варира в зависимост от приложението този метод(за идентификация, автентификация, дистанционно търсене на големи площи и др.). Някои алгоритми ви позволяват да компенсирате очилата, шапката, мустаците и брадата на човек. [ ] [ ]

Удостоверяване с помощта на лицева термограма

Методът се основава на проучвания, които показват, че лицевата термограма е уникална за всеки човек. Термограмата се получава с помощта на инфрачервени камери. За разлика от удостоверяването на лицевата геометрия, този метод прави разлика между близнаци. Използването на специални маски, пластичната хирургия, стареенето на човешкото тяло, телесната температура, охлаждането на кожата на лицето при мразовито време не влияят на точността на термограмата. Поради ниското качество на удостоверяване, методът в момента не е широко разпространен.

Динамични методи

Гласово удостоверяване

Методът за биометрична гласова идентификация се характеризира с лекота на използване. Този метод не изисква скъпо оборудване, а само микрофон и звукова карта. В момента тази технология се развива бързо, тъй като този метод за удостоверяване се използва широко в съвременните бизнес центрове. Има доста начини за създаване на гласов шаблон. Обикновено това са различни комбинации от честота и статистически характеристики на гласа. Могат да се вземат предвид параметри като модулация, интонация, височина и т.н.

Основният и определящ недостатък на метода за гласова автентификация е ниската точност на метода. Например, системата може да не разпознае човек с настинка. Важен проблемпредставлява разнообразието от прояви на гласа на един човек: гласът може да се променя в зависимост от здравословното състояние, възрастта, настроението и т.н. Това разнообразие създава сериозни трудности при идентифицирането на отличителните свойства на гласа на човек. В допълнение, отчитането на шумовия компонент е друг важен и нерешен проблем в практическа употребагласово удостоверяване. Тъй като вероятността от грешки от тип II при използване на този метод е висока (от порядъка на един процент), гласовата автентификация се използва за контрол на достъпа в помещения със средна степен на сигурност, като компютърни лаборатории, лаборатории на производствени компании и др.

К. Грибачов

програмист в АО НВП "Болид"

ВЪВЕДЕНИЕ

Понятието „биометрия“ обхваща комплекс различни методии технологии, които позволяват идентифициране на човек по неговите биологични параметри. Биометрията се основава на факта, че всеки човек има индивидуален набор от физиологични, психосоматични, личностни и други характеристики. Например, физиологичните параметри включват папиларни шарки на пръстите, шарка на ириса и др.

С развитието на компютърните технологии се появиха устройства, които могат надеждно да обработват биометрични данни в почти реално време, като използват специални алгоритми. Това послужи като тласък за развитието на биометричните технологии. Напоследък обхватът на тяхното приложение непрекъснато се разширява. Фигура 1 представя някои приложения на биометричните данни.

Ориз. 1. Области на приложение на биометрията

БИОМЕТРИЧНИ ПАРАМЕТРИ

Биометричната идентификация (BI) може да използва различни параметри, които могат да бъдат разделени на 2 вида: статични и динамични (фиг. 2).

Статичните параметри определят „материалните“ характеристики на човека като физически обект с определена форма, тегло, обем и др. Тези параметри изобщо не се променят или се променят малко в зависимост от възрастта на човека (това правило може да бъде нарушено само в детството). Въпреки това, не всички статични параметри могат да се използват, когато идентификацията на лицето трябва да се извърши бързо (например в системи за контрол на достъпа). Очевидно ДНК анализът изисква доста време и е малко вероятно да се използва широко в системите за контрол на достъпа в близко бъдеще.

Динамичните параметри до голяма степен описват поведенческите или психосоматичните характеристики на дадено лице. Тези параметри могат да варират значително както в зависимост от възрастта, така и при променящите се външни и вътрешни фактори (здравословни проблеми и др.). Въпреки това има области на приложение, в които използването на динамични параметри е много важно, например при извършване на почеркови изследвания или за идентифициране на лице по глас.

ПРЕДИМСТВА НА ОГРАНИЧЕНИЯТА И СПЕЦИФИЧНОСТТА НА БИОМЕТРИЧНАТА ИНФОРМАЦИЯ

В момента преобладаващото мнозинство биометрични системиконтрол на достъпа (BioSKUD) използва статични параметри. От тях най-често срещаният параметър са пръстовите отпечатъци.

Основните предимства на използването на биометрична информация в системите за контрол на достъп (в сравнение с ключове за достъп или прокси карти) са:

■ трудности при фалшифициране на идентификационен параметър;

■ невъзможност за загуба на идентификатора;

■ невъзможност за прехвърляне на идентификатора на друго лице.

Наред с описаните предимства съществуват и определени ограничения при използването на биометрични системи, свързани с „неточността“ или „размиването“ на биометричните параметри. Това се дължи на факта, че например при многократно разчитане на един и същ пръстов отпечатък или при повторно заснемане на едно и също лице, скенерът никога не получава две абсолютно еднакви изображения, тоест винаги има различни фактори, които влияят на резултата от сканирането. Например позицията на пръста в скенера никога не е твърдо фиксирана, изражението на лицето на човек също може да се промени и т.н.

Тази фундаментална „неповторяемост“ на събирането на биометрична информация е специфична характеристика на биометричните системи и, като следствие, това води до значително повишени изисквания към „интелигентността“ и надеждността на изчислителните алгоритми, както и към скоростта на микропроцесорните елементи на ACS. Всъщност, ако при използване на безконтактна карта е достатъчно да се проверят два цифрови кода за идентичност, тогава при сравняване на измерения биометричен параметър с референтна стойносте необходимо да се използват специални, доста сложни алгоритми за корелационен анализ и/или размита („размита”) логика.

За да се улесни решаването на проблема с „размитото“ разпознаване, вместо сканирани изображения, специални цифрови моделиили шаблони. Такъв шаблон е цифров масив с определена структура, който съдържа информация за прочетеното изображение на биометричен параметър, но не всички данни се съхраняват в шаблона, както при обикновено сканиране, а само най-характерната информация, важна за последваща идентификация. Например, когато използвате сканиране на лица, шаблонът може да включва параметри, описващи формата на носа, очите, устата и т.н. Специфичен методконвертирането на биометрично изображение във формат на цифров шаблон не е строго формализирано и като правило всеки производител на биометрично оборудване използва свои собствени формати на шаблони, както и свои собствени алгоритми за тяхното генериране и сравнение.

Отделно трябва да се отбележи, че е принципно невъзможно да се възстанови оригиналното биометрично изображение с помощта на биометричен шаблон. Това е очевидно, тъй като шаблонът всъщност е само модел, който описва реално биометрично изображение. Това води до значителна разлика между биометричните данни в системите за контрол на достъпа и например биометричните данни в съдебната медицина, където се използват не шаблонни модели, а „пълни“ изображения на пръстови отпечатъци. Това разграничение е важно да се има предвид, тъй като например в съвременното законодателство може да означава, че биометричните шаблони не могат автоматично да бъдат класифицирани като лични данни на дадено лице.

Ориз. 2. Видове и видове биометрични параметри

ПАРАМЕТРИ ЗА ОЦЕНКА НА ЕФЕКТИВНОСТТА НА БИОМЕТРИЧНИТЕ СКУД

Поради спецификата на биометричната информация, описана по-горе, във всяка система за контрол на BioAccess винаги съществува възможност за грешки от два основни вида:

■ фалшив отказ на достъп (FRR - False Rejection Rate), когато ACS не разпознава (не допуска) лице, регистрирано в системата;

■ фалшива идентификация (FAR coefficient - False Acceptance Rate), когато системата за контрол на достъпа „обърква“ хората, допускайки „непознат“ човек, който не е регистриран в системата, разпознавайки го като „един от нашите“. Тези коефициенти са най-важните параметри за оценка на надеждността

БиоСКУД.

На практика ситуацията се усложнява от факта, че тези два вида грешки са взаимозависими. По този начин разширяването на диапазона от възможни параметри за контрол на разпознаването по такъв начин, че системата винаги „разпознава своя“ служител (т.е. намаляване на коефициента на FRR), автоматично води до факта, че някой друг служител ще „изтече“ в този нов разширен диапазон (т.е. коефициентът FAR ще се увеличи) . Обратно, когато коефициентът FAR се подобри (т.е. когато стойността му намалее), коефициентът FRR автоматично ще се влоши (увеличи). С други думи, колкото по-„внимателно“ системата се опитва да извърши разпознаване, за да не пропусне „странен“ служител, толкова по-вероятно е тя „да не разпознае своя“ (т.е. регистриран) служител. Следователно на практика винаги има някакъв компромис между коефициентите FAR и FRR.

В допълнение към посочените нива на грешка, важен параметър за оценка на ефективността на BioACS е скоростта на идентификация. Това е важно, например, в предприятия на контролно-пропускателни пунктове, когато голям брой служители преминават през системата за кратък период от време. Времето за отговор зависи от много фактори: алгоритъм за идентификация, сложност на шаблона, брой биометрични шаблони на служители в референтната база данни BioSKUD и др. Очевидно времето за реакция също корелира с надеждността на идентификацията - колкото по-задълбочен е алгоритъмът за идентификация, толкова повече време системата изразходва за тази процедура.

МЕТОДИ ЗА ЗАЩИТА СРЕЩУ ИМИТАЦИЯ И ПОТРЕБИТЕЛСКА ГРЕШКА

Очевидно е, че с всичките си предимства използването на биометрична информация не гарантира автоматично абсолютната надеждност на системата за контрол на достъпа. В допълнение към описаните по-горе грешки в идентификацията, има и известна вероятност нападателите да използват биометрични симулатори, за да „измамят“ BioSKUD. Средствата за имитация могат да бъдат например пръстови отпечатъци, цветни снимки на лицето и др.

Съвременните BioSKUD имат средства за защита срещу такива биосимулатори. Нека накратко изброим някои от тях:

■ измерване на температура (пръст, длан);

■ измерване на електрически потенциали (пръст);

■ измерване наличието на кръвен поток (длани и пръсти);

■ сканиране на вътрешни параметри (модел на вените на ръцете);

■ използване на триизмерни модели (лица).

В допълнение към защитата от имитатори, BioSKUD трябва да има и средства за защита срещу грешки от самите потребители. Например, когато сканирате пръстов отпечатък, служител може случайно или нарочно да постави пръста си под ъгъл, деца могат да поставят два пръста в скенера едновременно и т.н. За да се елиминират такива явления, например, се използват следните методи:

■ специални алгоритми за филтриране на „аномални“ параметри;

■ многократно сканиране (например сканиране на вашия пръстов отпечатък три пъти по време на регистрация);

■ възможност за повторни опити за идентификация.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Използването на биометрични данни в системите за контрол на достъп е обещаваща и бързо развиваща се технология. Въвеждането на биометрията изисква повишаване на нивото на „интелигентност“ на системите за контрол на достъпа, разработване на нови високотехнологични алгоритмични и софтуерни методи и подобряване на хардуера. Така можем да заключим, че въвеждането на биометрични технологии допринася за развитието на индустрията на системите за контрол и управление на достъп като цяло.

Въведение

1.Класификация и основни характеристики на биометричните средства за лична идентификация

2. Характеристики на прилагането на статични методи за биометричен контрол

2.1 Идентифициране чрез модел на папиларна линия

2.2 Идентификация на ириса

2.3 Идентифициране чрез капиляри на ретината

2.4 Идентификация по геометрия и термичен образ на лицето

2.5 Идентифициране на геометрията на ръката

3. Характеристики на прилагането на динамични методи за биометричен контрол

3.1 Идентификация чрез динамика на почерка и подписа

3.3 Идентифициране по ритъм на клавиатурата

4. Биометричните технологии на бъдещето

Заключение

Литература

Въведение

Предмет курсова работа„Биометрични средства за лична идентификация“.

За лична идентификация, модерен електронни системиУстройствата за контрол и управление на достъп (ACS) използват няколко типа. Най-често срещаните са:

Устройства за набиране на ПИН код (клавиатури с бутони);

Четци за безконтактни смарт карти (интерфейс Wiegand);

Четци за безконтактни карти;

Четци на сензорни ключове с памет;

Баркод четци;

Биометрични четци.

В момента най-широко се използват всички видове четци на карти (проксимити, Wiegand, с магнитна лента и др.). Те имат своите неоспорими предимства и лекота на използване, но в автоматизираната точка за достъп се контролира „преминаването на картата, а не на лицето“. В същото време картата може да бъде загубена или открадната от нарушители. Всичко това намалява възможността за използване на системи за контрол на достъп, базирани единствено на картови четци в приложения с високи изисквания за сигурност. Несравнимо по-високо ниво на сигурност осигуряват всички видове биометрични устройства за контрол на достъп, които използват биометричните параметри на човека (пръстов отпечатък, геометрия на ръката, шарка на ретината и др.) като идентификационен признак, които ясно предоставят достъп само на конкретно лице - носител на кода (биометрични параметри). Но днес такива устройства все още са доста скъпи и сложни и следователно намират употреба само в особено важни точки за достъп. Четците на баркодове в момента практически не са инсталирани, тъй като е изключително лесно да се фалшифицира пропуск на принтер или копирна машина.

Цел на работатаразгледа принципите на работа и използване на биометрични средства за лична идентификация.

1. Класификация и основни характеристики на биометричните средства за лична идентификация

Предимствата на биометричните идентификатори, базирани на уникалните биологични и физиологични характеристики на човек, които уникално идентифицират неговата самоличност, доведоха до интензивно развитие на съответните средства. Биометричните идентификатори използват статични методи, базирани на физиологичните характеристики на човек, т.е. на уникалните характеристики, дадени му от раждането (модели на папиларни линии на пръстите, ирис, капиляри на ретината, топлинен образ на лицето, геометрия на ръцете, ДНК) и динамични методи (динамика на почерка и подписа, характеристики на гласа и речта, ритъм на работа на клавиатурата). Предлага се да се използват такива уникални статични методи като идентификация по поднокътния слой на кожата, по обема на пръстите, посочени за сканиране, форма на ухото, телесна миризма и динамични методи - идентификация чрез движение на устните по време на възпроизвеждане кодова дума, чрез динамиката на завъртане на ключ в ключалката на вратата и др. Класификацията на съвременните инструменти за биометрична идентификация е показана на фиг. 1.

Биометричните идентификатори работят добре само ако операторът може да провери две неща: първо, че биометричните данни са получени от конкретно лице по време на проверката, и второ, че тези данни съвпадат с пробата, съхранявана в архива. Биометричните характеристики са уникални идентификатори, но въпросът за тяхното надеждно съхранение и защита от прихващане все още остава открит

Биометричните идентификатори осигуряват много високи показатели: вероятността за неоторизиран достъп е 0,1 - 0,0001%, вероятността за фалшив арест е част от процента, времето за идентификация е няколко секунди, но те имат по-висока цена в сравнение със средствата за идентификация на атрибути. Качествените резултати от сравнението на различни биометрични технологии по отношение на точността на идентификацията и разходите са показани на фиг. 2. Известни са разработки на системи за контрол на достъпа, базирани на четене и сравняване на конфигурациите на мрежата от вени на китката, проби от миризми, преобразувани в цифров вид, анализ на уникалната акустична реакция на човешкото средно ухо при облъчване със специфични акустични импулси и т.н.

Ориз. 1. Класификация на съвременните средства за биометрична идентификация

Тенденцията за значително подобряване на характеристиките на биометричните идентификатори и намаляване на тяхната цена ще доведе до широкото използване на биометрични идентификатори в различни системи за контрол и управление на достъпа. В момента структурата на този пазар е

Всяка биометрична технология се прилага на етапи:

Сканиране на обект;

Извличане на индивидуална информация;

Оформяне на шаблон;

Сравнете текущия шаблон с базата данни.

Техниката за биометрично удостоверяване е както следва. Потребителят при заявка към системата за контрол на достъпа се легитимира преди всичко с идентификационна карта, пластмасов ключ или ЕГН. Въз основа на идентификатора, представен от потребителя, системата намира в паметта си личното досие на потребителя (стандарт), в което заедно с номера се съхраняват неговите биометрични данни, предварително записани при процедурата по регистрация на потребителя. След това потребителят предоставя зададения носител на биометрични параметри на системата за разчитане. Сравнявайки получените и регистрираните данни, системата взема решение за предоставяне или отказ на достъп.

По този начин, наред с измервателите на биометричните характеристики, системите за контрол на достъп трябва да бъдат оборудвани с подходящи четци на идентификационни карти или пластмасови ключове (или цифрова клавиатура).

Основните инструменти за сигурност на биометричната информация, предоставени днес от руския пазар за сигурност, са дадени в таблица. 1, спецификацииНякои биометрични системи са представени в табл. 2.

Таблица 1. Съвременни средства за защита на биометричната информация

Когато говорим за точността на автоматичното удостоверяване, обичайно е да се разграничават два вида грешки: Грешки от тип 1 („фалшиви аларми“) са свързани с отказ на достъп на легитимен потребител. Грешки от 1-ви тип („пропускане на целта“) - предоставяне на достъп на незаконен потребител. Причината за грешките е, че при измерване на биометричните характеристики има известно разсейване на стойностите. В биометрията е абсолютно невъзможно проби и новополучени характеристики да дадат пълно съвпадение. Това важи за всички биометрични данни, включително пръстови отпечатъци, сканиране на ретината или разпознаване на подписи. Например, пръстите на ръката не винаги могат да бъдат поставени в една и съща позиция, под същия ъгъл или с еднакъв натиск. И така при всяка проверка.

Съвременната наука не стои неподвижна. Все по-често се изисква висококачествена защита на устройствата, за да не може някой, който случайно ги завладее, да се възползва напълно от информацията. Освен това методите за защита на информацията се използват не само в ежедневието.

В допълнение към цифровото въвеждане на пароли се използват и по-индивидуализирани биометрични системи за сигурност.

Какво е?

Преди това такава система се използваше само в ограничени случаи, за защита на най-важните стратегически обекти.

Тогава, след 11 септември 2011 г., те стигнаха до извода, че такъв достъп може да се прилага не само в тези области, но и в други области.

По този начин техниките за идентифициране на хора са станали незаменими в редица методи за борба с измамите и тероризма, както и в области като:

Биометрични системи за достъп до комуникационни технологии, мрежови и компютърни бази данни;

База данни;

Контрол на достъп до съоръжения за съхранение на информация и др.

Всеки човек има набор от характеристики, които не се променят с времето, или такива, които могат да бъдат модифицирани, но в същото време принадлежат само на на конкретно лице. В тази връзка е възможно да се подчертае следните параметрибиометрични системи, които се използват в тези технологии:

Статични - пръстови отпечатъци, фотография на уши, сканиране на ретината и други.

Биометричните технологии в бъдеще ще заменят конвенционалните методи за удостоверяване на лице с помощта на паспорт, като вградени чипове, карти и подобни иновации научни технологиище се прилага не само в този документ, но и в др.

Малко отклонение относно методите за разпознаване на личността:

- Идентификация- едно към много; извадката се сравнява с всички налични по определени параметри.

- Удостоверяване- едно към едно; пробата се сравнява с предварително получен материал. В този случай лицето може да е известно, получените данни за лицето се сравняват с извадковия параметър за това лице, наличен в базата данни;

Как работят биометричните системи за сигурност

За да се създаде база за конкретен човек, е необходимо да се вземат предвид неговите биологични индивидуални параметри като специално устройство.

Системата запомня получената биометрична характеристика (процес на запис). В този случай може да е необходимо да се направят няколко проби, за да се създаде по-точна референтна стойност за параметъра. Информацията, получена от системата, се преобразува в математически код.

В допълнение към създаването на пробата, системата може да изисква допълнителни стъпки за комбиниране на личния идентификатор (ПИН или смарт карта) и биометричната проба. Впоследствие, когато се извърши сканиране за съответствие, системата сравнява получените данни, като сравнява математическия код с вече записаните. Ако те съвпадат, това означава, че удостоверяването е било успешно.

Възможни грешки

Системата може да генерира грешки, за разлика от разпознаването с помощта на пароли или електронни ключове. В този случай се разграничават следните видове издаване на невярна информация:

Грешка тип 1: фалшив процент на достъп (FAR) - едно лице може да бъде объркано с друго;

Грешка тип 2: честота на фалшив отказ на достъп (FRR) - лицето не е разпознато в системата.

За да се изключат например грешки от това ниво, е необходимо да се пресекат показателите FAR и FRR. Това обаче не е възможно, тъй като ще изисква ДНК идентификация на лицето.

Пръстови отпечатъци

В момента най-известният метод е биометричният. При получаване на паспорт съвременните руски граждани са длъжни да преминат процедурата по вземане на пръстови отпечатъци, за да ги добавят към личната си карта.

Този метод се основава на уникалността на пръстите и се използва от доста дълго време, като се започне от криминалистиката (пръстови отпечатъци). Чрез сканиране на пръсти системата превежда пробата в уникален код, който след това се сравнява със съществуващ идентификатор.

По правило алгоритмите за обработка на информация използват индивидуалното местоположение на определени точки, които съдържат пръстови отпечатъци - клони, край на линия на шаблон и т.н. Времето, необходимо за преобразуване на изображението в код и получаване на резултата, обикновено е около 1 секунда.

Оборудване, включително софтуерза него, в момента се произвеждат комплексно и са сравнително евтини.

Грешки при сканиране на пръстите (или двете ръце) възникват доста често, ако:

Има необичайна влажност или сухота на пръстите.

Ръцете се обработват химически елементи, които затрудняват идентифицирането.

Има микропукнатини или драскотини.

Има голям и непрекъснат поток от информация. Например, това е възможно в предприятие, където достъпът до работното място се осъществява с помощта на скенер за пръстови отпечатъци. Тъй като потокът от хора е значителен, системата може да се провали.

Най-известните компании, които се занимават със системи за разпознаване на пръстови отпечатъци: Bayometric Inc., SecuGen. В Русия върху това работят Sonda, BioLink, SmartLok и др.

Ирис на очите

Моделът на мембраната се формира на 36-та седмица от вътрематочното развитие, установява се до два месеца и не се променя през целия живот. Биометричните системи за идентификация на ириса са не само най-точните сред другите в този диапазон, но и едни от най-скъпите.

Предимството на метода е, че сканирането, тоест заснемането на изображението, може да се извърши както на разстояние 10 см, така и на разстояние 10 метра.

Когато се заснеме изображение, данните за местоположението на определени точки на ириса на окото се предават на компютъра, който след това предоставя информация за възможността за допускане. Скоростта на обработка на информацията за човешкия ирис е около 500 ms.

За сега тази системаразпознаването на биометричния пазар заема не повече от 9% от общ бройтакива методи за идентификация. В същото време пазарният дял, зает от технологиите за пръстови отпечатъци, е повече от 50%.

Скенерите, които ви позволяват да улавяте и обработвате ириса на окото, имат доста сложен дизайн и софтуер, поради което такива устройства имат висока цена. Освен това Iridian първоначално е монополист в производството на системи за разпознаване на хора. Тогава на пазара започнаха да навлизат други големи компании, които вече се занимаваха с производството на компоненти за различни устройства.

По този начин в момента в Русия има следните компании, които създават системи за разпознаване на човешкия ирис: AOptix, SRI International. Тези компании обаче не предоставят индикатори за броя на грешките от тип 1 и 2, така че не е факт, че системата не е защитена от фалшифициране.

Геометрия на лицето

Има биометрични системи за сигурност, свързани с лицево разпознаване в 2D и 3D режими. Като цяло се смята, че чертите на лицето на всеки човек са уникални и не се променят през целия живот. Такива характеристики като разстояния между определени точки, форма и т.н. остават непроменени.

2D режимът е метод за статична идентификация. При заснемане на изображение е необходимо лицето да не се движи. Фонът, наличието на мустаци, брада, ярка светлина и други фактори, които пречат на системата да разпознае лице, също имат значение. Това означава, че ако има някакви неточности, даденият резултат ще бъде неправилен.

В момента този метод не е особено популярен поради ниската си точност и се използва само в мултимодалната (кръстосана) биометрия, която представлява набор от методи за разпознаване на човек по лице и глас едновременно. Биометричните системи за сигурност могат да включват и други модули – ДНК, пръстови отпечатъци и др. В допълнение, кръстосаният метод не изисква контакт с лицето, което трябва да бъде идентифицирано, което прави възможно разпознаването на хора от снимки и гласове, записани на технически устройства.

3D методът има напълно различни входни параметри, така че не може да се сравнява с 2D технологията. При запис на изображение се използва лице в динамика. Системата, заснемайки всяко изображение, създава 3D модел, с който след това се сравняват получените данни.

В този случай се използва специална решетка, която се проектира върху лицето на човека. Биометричните системи за сигурност, заснемайки няколко кадъра в секунда, обработват изображението с включения в тях софтуер. На първия етап от създаването на изображение софтуерът отхвърля неподходящи изображения, където лицето е трудно да се види или има вторични обекти.

След това програмата идентифицира и игнорира ненужните обекти (очила, прическа и др.). Антропометричните черти на лицето се подчертават и запомнят, генерирайки уникален код, който се въвежда в специален склад за данни. Времето за заснемане на изображението е около 2 секунди.

Въпреки това, въпреки предимството на 3D метода пред 2D метода, всяка значителна намеса в лицето или промени в изражението на лицето влошава статистическата надеждност на тази технология.

Днес технологиите за биометрично лицево разпознаване се използват заедно с най-известните методи, описани по-горе, като представляват приблизително 20% от общия пазар на биометрични технологии.

Компании, които разработват и прилагат технология за лицева идентификация: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. В Русия по този въпрос работят следните компании: Artec Group, Vocord (2D метод) и други, по-малки производители.

Вени на дланта

Преди около 10-15 години се появи нова технология за биометрична идентификация - разпознаване по вените на ръката. Това стана възможно поради факта, че хемоглобинът в кръвта интензивно абсорбира инфрачервеното лъчение.

Специална IR камера снима дланта, в резултат на което на изображението се появява мрежа от вени. Това изображение се обработва от софтуера и резултатът се показва.

Разположението на вените на ръката е сравнимо с характеристиките на ириса на окото - техните линии и структура не се променят с времето. Надеждността на този метод може да се свърже и с резултатите, получени от идентификация с помощта на ириса.

Не е необходимо да се осъществява контакт, за да се заснеме изображение с четец, но използването на настоящия метод изисква да бъдат изпълнени определени условия, за да бъде резултатът най-точен: той не може да бъде получен чрез, например, фотографиране на ръка на улица. Освен това не излагайте камерата на светлина по време на сканиране. Краен резултатще бъде неточно, ако има заболявания, свързани с възрастта.

Разпространението на метода на пазара е едва около 5%, но към него има голям интерес от големи компании, които вече са разработили биометрични технологии: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.

Ретината

Сканирането на модела на капилярите на повърхността на ретината се счита за най-надеждният метод за идентификация. Съчетава най-много най-добри характеристикибиометрични технологии за разпознаване на човек по ириса на окото и вените на ръката.

Единственият случай, когато методът може да даде неточни резултати, е катаракта. По принцип ретината има непроменена структура през целия живот.

Недостатъкът на тази система е, че ретината се сканира, когато човекът не се движи. Технологията, която е сложна в своето приложение, изисква дълго време за обработка за резултат.

Поради високата си цена биометричната система не е широко разпространена, но дава най-точни резултати от всички методи за сканиране на човешки черти на пазара.

Ръце

Популярният преди това метод за идентификация чрез ръчна геометрия става все по-малко използван, тъй като дава най-ниски резултати в сравнение с други методи. При сканиране се фотографират пръстите, определя се тяхната дължина, съотношението между възлите и други индивидуални параметри.

Форма на ухото

Експертите казват, че всичко съществуващи методиидентификациите не са толкова точни, колкото разпознаването на човек по Въпреки това, има начин да се определи самоличността по ДНК, но в този случай има близък контакт с хора, така че се счита за неетично.

Изследователят Марк Никсън от Великобритания заявява, че методите на това ниво са биометрични системи от ново поколение, те дават най-точни резултати. За разлика от ретината, ириса или пръстите, на които най-вероятно могат да се появят външни параметри, които затрудняват идентифицирането, това не се случва на ушите. Образувано в детството, ухото само расте, без да променя основните си точки.

Изобретателят нарече метода за идентифициране на човек чрез органа на слуха „трансформация на изображението на лъча“. Тази технология включва заснемане на изображение с лъчи с различни цветове, което след това се превежда в математически код.

Според учения обаче методът му има и отрицателни страни. Например, косата, която покрива ушите, неправилно избран ъгъл и други неточности могат да попречат на получаването на ясно изображение.

Технологията за сканиране на ушите няма да замени толкова добре познатата и обичаен начинидентификация, като пръстови отпечатъци, но може да се използва заедно с нея.

Смята се, че това ще повиши надеждността на разпознаването на хората. Особено важно е съчетаването на различни методи (мултимодални) при залавянето на престъпници, смята ученият. В резултат на експерименти и изследвания те се надяват да създадат софтуер, който ще се използва в съда за уникално идентифициране на виновните страни от изображения.

Човешки глас

Личната идентификация може да се извърши както локално, така и дистанционно с помощта на технология за гласово разпознаване.

Когато говорите, например, по телефона, системата сравнява този параметърс наличните в базата данни и намира подобни проби в процентно изражение. Пълното съвпадение означава, че самоличността е установена, т.е. настъпила е идентификация по глас.

За да получите достъп до нещо по традиционния начин, трябва да отговорите на определени въпроси за сигурност. Това е цифров код, моминското име на майката и други текстови пароли.

Съвременните изследвания в тази област показват, че тази информация е доста лесна за получаване, така че могат да се използват методи за идентификация като гласова биометрия. В този случай не познаването на кодовете подлежи на проверка, а личността на лицето.

За да направите това, клиентът трябва да каже кодова фраза или да започне да говори. Системата разпознава гласа на обаждащия се и проверява дали е на този човек – дали той е този, за който се представя.

Биометрични информационни системи за сигурност от този типне изискват скъпо оборудване, това е тяхното предимство. Освен това, за да извършите гласово сканиране от системата, не е необходимо да имате специални познания, тъй като устройството независимо произвежда резултат „вярно-невярно“.

По почерк

Идентифицирането на човек по начина, по който пише писма, се извършва в почти всяка област от живота, където е необходимо да се подпише. Това се случва например в банка, когато специалист сравнява извадката, генерирана при откриване на сметка, с подписите, поставени при следващото посещение.

Точността на този метод е ниска, тъй като идентификацията не се извършва с помощта на математически код, както в предишните, а чрез просто сравнение. Тук има високо ниво на субективно възприятие. Освен това почеркът се променя значително с възрастта, което често затруднява разпознаването.

В този случай е по-добре да се използва автоматични системи, което ще ви позволи да определите не само видимите съвпадения, но и други отличителни характеристики на изписването на думите, като наклон, разстояние между точките и други характерни характеристики.

ZlodeiBaal 11 август 2011 г. в 21:54 ч

Съвременни методи за биометрична идентификация

• Информационна сигурност

Наскоро в Habré се появиха много статии, посветени на системите за лицева идентификация на Google. Честно казано много от тях миришат на журналистика и меко казано на некомпетентност. И исках да напиша добра статия за биометричните данни, не ми е първата! Има няколко добри статии за биометричните данни на Habré - но те са доста кратки и непълни. Тук ще се опитам да очертая накратко общите принципи на биометричната идентификация и съвременните постижения на човечеството по този въпрос. Включително идентификация по лица.

Статията има, което по същество е нейната предистория.

За основа на статията ще бъде използвана съвместна публикация с колега в списание (BDI, 2009), преработена според съвременните реалности. Хабре все още не е колега, но подкрепи публикуването на преработената статия тук. Към момента на публикуване статията беше кратък преглед на съвременния пазар на биометрични технологии, който направихме за себе си, преди да представим нашия продукт. Преценките за приложимост, изложени във втората част на статията, се основават на мненията на хора, които са използвали и внедрили продуктите, както и на мненията на хора, участващи в производството на биометрични системи в Русия и Европа.

Главна информация

Биометрични скенери

И сега по-подробно за всяка от технологиите

Пръстови отпечатъци

Ситуация на пазара

Ирис

Статистически характеристики на метода

Предимства и недостатъци на метода

Ситуация на пазара

Разпознаване на лица

2-D лицево разпознаване

Статистически характеристики на метода

Предимства и недостатъци на метода

3-D лицево разпознаване

Статистически показатели на метода

Предимства и недостатъци на метода

Ситуация на пазара

Разпознаване по вени на ръката

Предимства и недостатъци на метода

Ситуация на пазара

Ретината

Предимства и недостатъци на метода

Геометрия на ръцете

Малко самостоятелен PR

заключения

Бележка за младите техници

P.S.

Тагове:

• биометрия
• скенери за пръстови отпечатъци