Biometrické prostriedky identifikácie. Hlavné výberové kritériá. Porovnanie autentizačných metód pre nemennosť biometrických charakteristík

Biometrické autentifikačné systémy- autentifikačné systémy, ktoré využívajú svoje biometrické údaje na overenie totožnosti osôb.

Biometrické overenie- proces preukazovania a overovania pravosti mena deklarovaného používateľom prostredníctvom prezentácie jeho biometrickej snímky používateľom a konverziou tejto snímky v súlade s vopred stanoveným overovacím protokolom.

Tieto systémy by sa nemali zamieňať s biometrickými identifikačnými systémami, ako sú systémy rozpoznávania tváre vodiča a biometrické dochádzkové systémy. Biometrické autentifikačné systémy fungujú skôr aktívne ako pasívne a takmer vždy zahŕňajú autorizáciu. Hoci tieto systémy nie sú totožné s autorizačnými systémami, často sa používajú v kombinácii (napríklad v zámkoch dverí s podporou odtlačkov prstov).

Encyklopedický YouTube

1 / 4

Biometrické overovanie v Active Directory

MDG-Innovations. Biometrické identifikačné systémy

Biometrické autentifikácia systému Windows Ahoj

# REŽIM GLOBALIZÁCIE # BIOMETRICKÝ SYSTÉM #

titulky

Autentifikačné metódy

Rôzne systémy riadeného prístupu možno rozdeliť do troch skupín podľa toho, čo sa osoba chystá systému predložiť:

1) Ochrana heslom. Používateľ poskytne tajné údaje (napríklad PIN alebo heslo).

1. Univerzálnosť: Táto funkcia by mala byť prítomná u všetkých ľudí bez výnimky.

2. Jedinečnosť: Biometria popiera existenciu dvoch ľudí s rovnakými fyzickými a behaviorálnymi parametrami.

3. Vytrvalosť: správna autentifikácia vyžaduje vytrvalosť v priebehu času.

4. Merateľnosť:špecialisti by mali byť schopní zmerať danú vlastnosť nejakým zariadením pre ďalší zápis do databázy.

5. Prijateľnosť: spoločnosť by nemala byť proti zhromažďovaniu a meraniu biometrických parametrov.

Statické metódy

Overenie odtlačkom prsta

Identifikácia odtlačkom prsta je najbežnejšou biometrickou technológiou overovania používateľov. Metóda využíva jedinečnosť vzoru papilárnych vzorov na prstoch ľudí. Odtlačok získaný pomocou skenera sa prevedie na digitálny kód a potom sa porovná s predtým zadanými súbormi noriem. Výhody používania autentifikácie odtlačkom prsta sú jednoduché použitie, pohodlie a spoľahlivosť. Všestrannosť tejto technológie umožňuje jej použitie v akejkoľvek oblasti a na riešenie všetkých a širokej škály úloh, kde sa vyžaduje spoľahlivá a pomerne presná identifikácia používateľa.

Na získavanie informácií o odtlačkoch prstov sa používajú špeciálne skenery. Na získanie zreteľnej elektronickej reprezentácie odtlačkov prstov sa používajú skôr špecifické metódy, pretože odtlačok je príliš malý a je veľmi ťažké získať dobre definované papilárne vzory.

Bežne sa používajú tri hlavné typy snímačov odtlačkov prstov: kapacitné, rolovacie, optické. Najbežnejšie a najpoužívanejšie sú optické skenery, ktoré však majú jednu vážnu nevýhodu. Optické skenery nie sú odolné voči figurínam a mŕtvym prstom, čo znamená, že nie sú také účinné ako iné typy skenerov. V niektorých zdrojoch sú snímače odtlačkov prstov rozdelené do 3 tried podľa ich fyzikálnych princípov: optické, kremíkové, ultrazvukové [ ] [ ] .

Overenie dúhovky

Táto technológia biometrická autentifikácia identity využíva jedinečnosť znakov a vlastností dúhovky ľudského oka. Dúhovka je tenká pohyblivá bránica oka u stavovcov s otvorom (zreničkou) v strede; nachádza sa za rohovkou, medzi prednou a zadné kamery oči, pred objektívom. Dúhovka sa tvorí ešte pred narodením človeka a počas života sa nemení. Textúra dúhovky pripomína sieť s veľkým počtom okolitých kruhov a vzorov, ktoré je možné merať počítačom, vzor dúhovky je veľmi zložitý, čo umožňuje vybrať približne 200 bodov, ktoré poskytujú vysoký stupeň autentifikácie spoľahlivosť. Na porovnanie, najlepšie systémy identifikácia odtlačkom prsta využíva 60-70 bodov.

Technológia rozpoznávania dúhovky bola vyvinutá na odstránenie rušivých vplyvov skenovania sietnice, ktoré využíva infračervené alebo jasné svetlo. Vedci tiež vykonali množstvo štúdií, ktoré ukázali, že ľudská sietnica sa môže časom meniť, zatiaľ čo očná dúhovka zostáva nezmenená. A čo je najdôležitejšie, je nemožné nájsť dva absolútne identické vzory dúhovky, dokonca ani u dvojčiat. Ak chcete získať individuálny záznam o dúhovke, čiernobiela kamera urobí 30 záznamov za sekundu. Jemné svetlo osvetľuje dúhovku, čo umožňuje kamkordéru zaostriť na dúhovku. Jeden zo záznamov sa následne zdigitalizuje a uloží do databázy registrovaných užívateľov. Celý postup trvá niekoľko sekúnd a môže byť plne automatizovaný pomocou hlasového navádzania a automatického zaostrovania. Kamera môže byť inštalovaná vo vzdialenosti 10 cm až 1 meter v závislosti od skenovacieho zariadenia. Pojem „skenovanie“ môže byť zavádzajúci, pretože procesom získavania obrázka nie je skenovanie, ale jednoduché fotografovanie. Výsledný obraz dúhovky sa potom prevedie do zjednodušenej podoby, zaznamená sa a uloží na neskoršie porovnanie. Okuliare a kontaktné šošovky, dokonca ani farebné, neovplyvňujú kvalitu overenia. [ ] [ ] .

Náklady boli vždy najväčším odstrašujúcim prostriedkom pre prijatie technológie, ale teraz sú systémy identifikácie dúhovky pre rôzne spoločnosti dostupnejšie. Zástancovia technológie tvrdia, že rozpoznávanie dúhovky sa veľmi skoro stane bežnou identifikačnou technológiou v rôznych oblastiach.

Autentifikácia sietnice

Overenie geometrie ruky

Táto biometrická metóda využíva na autentifikáciu osoby tvar ruky. Vzhľadom na to, že jednotlivé parametre tvaru ruky nie sú jedinečné, je potrebné použiť viacero charakteristík. Snímajú sa také parametre ruky, ako sú krivky prstov, ich dĺžka a hrúbka, šírka a hrúbka zadnej strany ruky, vzdialenosť medzi kĺbmi a štruktúra kostí. Geometria ruky zahŕňa aj malé detaily (napríklad vrásky na koži). Hoci štruktúra kĺbov a kostí sú relatívne konštantné znaky, opuch tkaniva alebo modriny ruky môžu narušiť pôvodnú štruktúru. Technologický problém: Aj bez toho, aby sme zvážili možnosť amputácie, ochorenie nazývané „artritída“ môže značne narušiť používanie skenerov.

Pomocou skenera, ktorý sa skladá z kamery a osvetľovacích diód (pri skenovaní ruky sa diódy postupne zapínajú, čo umožňuje získať rôzne projekcie ruky), sa potom vytvorí trojrozmerný obraz ruky. Spoľahlivosť autentifikácie geometrie ruky je porovnateľná s autentifikáciou odtlačkom prsta.

Systémy autentifikácie geometrie rúk sú rozšírené, čo je dôkazom ich užívateľskej prívetivosti. Táto možnosť je atraktívna z viacerých dôvodov. Postup získania vzorky je pomerne jednoduchý a nekladie na obrázok vysoké požiadavky. Veľkosť výslednej šablóny je veľmi malá, niekoľko bajtov. Proces overovania nie je ovplyvnený teplotou, vlhkosťou ani znečistením. Výpočty vykonané pri porovnaní s normou sú veľmi jednoduché a dajú sa ľahko automatizovať.

Autentifikačné systémy založené na geometrii ruky sa začali vo svete používať začiatkom 70. rokov. [ ] [ ]

Autentifikácia geometrie tváre

Biometrická autentifikácia osoby pomocou geometrie tváre je pomerne bežnou metódou identifikácie a autentifikácie. Technická implementácia je zložitý matematický problém. Rozhodujúcim pre rozvoj tohto smeru sa stalo rozsiahle využívanie multimediálnych technológií, s ktorými môžete vidieť dostatočné množstvo videokamery na staniciach, letiskách, námestiach, uliciach, cestách a iných preplnených miestach. Na zostavenie 3D modelu ľudskej tváre sa vyberú kontúry očí, obočia, pier, nosa a ďalších rôznych prvkov tváre, potom sa vypočíta vzdialenosť medzi nimi a pomocou toho sa zostaví 3D model. Na definovanie jedinečnej šablóny zodpovedajúcej určitej osobe je potrebných 12 až 40 charakteristických prvkov. Šablóna by mala zohľadňovať mnohé variácie obrazu v prípadoch rotácie tváre, naklonenia, zmien osvetlenia, zmien výrazu. Rozsah týchto možností sa líši v závislosti od účelu aplikácie. túto metódu(na identifikáciu, autentifikáciu, vzdialené vyhľadávanie na veľkých plochách atď.). Niektoré algoritmy umožňujú kompenzovať skutočnosť, že osoba má okuliare, klobúk, fúzy a bradu. [ ] [ ]

Overenie pomocou termogramu tváre

Metóda je založená na štúdiách, ktoré preukázali, že termogram tváre je pre každého človeka jedinečný. Termogram sa získava pomocou infračervených kamier. Na rozdiel od overovania geometrie tváre táto metóda rozlišuje medzi dvojčatami. Používanie špeciálnych masiek, plastické operácie, starnutie ľudského tela, telesná teplota, ochladzovanie pokožky tváre v mrazivom počasí nemajú vplyv na presnosť termogramu. Vzhľadom na nízku kvalitu autentifikácie sa metóda v súčasnosti veľmi nepoužíva.

Dynamické metódy

Hlasová autentifikácia

Biometrická metóda autentifikácie hlasu sa vyznačuje jednoduchosťou použitia. Táto metóda nevyžaduje drahé vybavenie, stačí mikrofón a zvuková karta. V súčasnosti sa táto technológia rýchlo rozvíja, keďže táto metóda autentifikácie je široko používaná v moderných obchodných centrách. Existuje niekoľko spôsobov, ako vytvoriť šablónu hlasom. Väčšinou ide o rôzne kombinácie frekvencie a štatistických charakteristík hlasu. Do úvahy prichádzajú parametre ako modulácia, intonácia, výška tónu atď.

Hlavnou a určujúcou nevýhodou metódy hlasovej autentifikácie je nízka presnosť metódy. Napríklad prechladnutú osobu systém nemusí rozpoznať. dôležitý problém tvorí rozmanitosť prejavov hlasu jednej osoby: hlas sa môže meniť v závislosti od zdravotného stavu, veku, nálady atď. Táto rozmanitosť predstavuje vážne ťažkosti pri izolácii charakteristických vlastností hlasu osoby. Okrem toho, zohľadnenie hlukovej zložky je ďalším dôležitým a nevyriešeným problémom v praktické využitie hlasová autentifikácia. Keďže pravdepodobnosť chýb druhého druhu pri použití tejto metódy je vysoká (rádovo jedno percento), hlasová autentifikácia sa používa na kontrolu prístupu v miestnostiach so stredným zabezpečením, ako sú počítačové laboratóriá, laboratóriá výrobných spoločností a pod.

K. Gribačov

CJSC NVP "Bolid" programátor

ÚVOD

Pojem „biometria“ pokrýva celý komplex rôzne metódy a technológie, ktoré umožňujú identifikovať osobu podľa jej biologických parametrov. Biometria je založená na skutočnosti, že každý človek má individuálny súbor fyziologických, psychosomatických, osobných a iných charakteristík. Napríklad fyziologické parametre zahŕňajú papilárne vzory prstov, vzor dúhovky atď.

S rozvojom výpočtovej techniky sa objavili zariadenia, ktoré dokážu spoľahlivo spracovať biometrické údaje takmer v reálnom čase pomocou špeciálnych algoritmov. To bol impulz pre rozvoj biometrických technológií. V poslednej dobe sa rozsah ich aplikácie neustále rozširuje. Obrázok 1 ukazuje niektoré aplikácie biometrie.

Ryža. 1. Aplikácie biometrie

BIOMETRICKÉ PARAMETRE

Biometrická identifikácia (BI) môže využívať rôzne parametre, ktoré možno podmienene rozdeliť na 2 typy: statické a dynamické (obr. 2).

Statické parametre určujú „materiálové“ vlastnosti človeka ako fyzického objektu s určitým tvarom, hmotnosťou, objemom atď. Tieto parametre sa vôbec nemenia alebo sa menia len málo v závislosti od veku človeka (toto pravidlo je možné porušiť iba v detstve). Nie všetky statické parametre sa však dajú použiť, keď sa musí identifikácia osoby vykonať rýchlo (napríklad v systémoch kontroly vstupu). Je zrejmé, že analýza DNA si vyžaduje značné časové náklady a je nepravdepodobné, že by sa v blízkej budúcnosti široko používala v systémoch kontroly prístupu.

Dynamické parametre vo väčšej miere popisujú behaviorálne alebo psychosomatické vlastnosti človeka. Tieto parametre sa môžu značne líšiť ako v závislosti od veku, tak aj od meniacich sa vonkajších a vnútorných faktorov (zdravotné poruchy a pod.). Sú však oblasti použitia, v ktorých je použitie dynamických parametrov veľmi dôležité, napríklad pri vykonávaní skúšok rukopisu alebo pri identifikácii osoby podľa hlasu.

VÝHODY OBMEDZENÍ A ŠPECIFICKÝCH VLASTNOSTÍ BIOMETRICKÝCH INFORMÁCIÍ

V súčasnosti drvivá väčšina biometrické systémy riadenie prístupu (BioSKUD) využíva statické parametre. Z nich sú najčastejšie odtlačky prstov.

Hlavné výhody používania biometrických informácií v ACS (v porovnaní s prístupovými kľúčmi alebo proxy kartami) sú:

■ Ťažkosti pri falšovaní identifikačného parametra;

■ nemožnosť straty identifikátora;

■ nemožnosť prenosu identifikátora na inú osobu.

Spolu s popísanými výhodami existujú určité obmedzenia v používaní biometrických systémov spojené s „nepresnosťou“ alebo „zahmlievaním“ biometrických parametrov. Je to spôsobené tým, že napríklad pri opätovnom načítaní toho istého odtlačku prsta alebo pri opätovnom snímaní tej istej tváre skener nikdy nedostane dva absolútne identické obrázky, to znamená, že vždy existujú rôzne faktory, ktoré do istej miery ovplyvňujú, resp. ďalší výsledok skenovania. Napríklad poloha prsta v skeneri nie je nikdy pevne zafixovaná, môže sa meniť aj výraz tváre človeka atď.

Takáto zásadná „jedinečnosť“ získavania biometrických informácií je špecifickou črtou biometrických systémov, čo vedie k výrazne zvýšeným požiadavkám na „inteligenciu“ a spoľahlivosť výpočtových algoritmov, ako aj na rýchlosť mikroprocesorových prvkov. systémov kontroly prístupu. Ak totiž pri použití bezdotykovej karty stačí overiť identitu dvoma digitálnymi kódmi, potom pri porovnávaní nameraného biometrického parametra s referenčná hodnota je potrebné použiť špeciálne, pomerne zložité algoritmy korelačnej analýzy a/alebo fuzzy logiky.

Na uľahčenie riešenia problému „fuzzy“ rozpoznávania namiesto naskenovaných obrázkov špeciálne digitálnych modelov alebo šablóny. Takáto šablóna je určité digitálne pole určitej štruktúry, ktoré obsahuje informácie o načítanom obraze biometrického parametra, avšak v šablóne nie sú uložené všetky údaje, ako pri klasickom skenovaní, ale len tie najcharakteristickejšie informácie dôležité pre následnú identifikáciu. Napríklad v prípade použitia skenovania tváre môže šablóna obsahovať parametre popisujúce tvar nosa, očí, úst atď. Špecifická metóda prevod biometrického obrazu do formátu digitálnej šablóny nie je striktne formalizovaný a spravidla každý výrobca biometrických zariadení používa vlastné formáty šablón, ako aj vlastné algoritmy na ich tvorbu a porovnávanie.

Samostatne treba poznamenať skutočnosť, že je v zásade nemožné obnoviť pôvodný biometrický obraz pomocou biometrickej šablóny. Je to zrejmé, pretože šablóna je v skutočnosti len model, ktorý opisuje skutočný biometrický obrázok. Existuje teda významný rozdiel medzi biometriou v ACS a napríklad biometriou vo forenznej oblasti, kde sa nepoužívajú šablónové modely, ale „úplné“ snímky odtlačkov prstov. Toto rozlíšenie je dôležité mať na pamäti, pretože napríklad pri aplikácii na moderné právne predpisy to môže znamenať, že biometrické šablóny nemožno automaticky priradiť k osobným údajom osoby.

Ryža. 2. Typy a typy biometrických parametrov

PARAMETRE PRE POSUDZOVANIE ÚČINNOSTI BIOMETRICKÝCH ACS

Vzhľadom na špecifiká biometrických informácií opísaných vyššie, v každom BioSKUD vždy existuje možnosť chýb dvoch hlavných typov:

■ Falošné odmietnutie prístupu (FRR - False Rejection Rate), keď ACS nerozpozná (neprepustí) osobu, ktorá je zaregistrovaná v systéme;

■ Falošná identifikácia (koeficient FAR - False Acceptance Rate), keď ACS „zmätie“ ľudí, preskočí „cudziu“ osobu, ktorá nie je zaregistrovaná v systéme, a rozpozná ju ako „svoju“. Tieto koeficienty sú najdôležitejšími parametrami na posúdenie spoľahlivosti

BioSCUD.

V praxi je situácia komplikovaná skutočnosťou, že tieto dva typy chýb sú vzájomne závislé. Rozšírenie rozsahu možných parametrov kontroly rozpoznávania tak, aby systém vždy „rozpoznal vlastného“ zamestnanca (teda zníženie koeficientu FRR), automaticky vedie k tomu, že do tohto nového rozšíreného rozsahu „prenikne“ zahraničný zamestnanec. (to znamená, že koeficient FAR sa zvyšuje) . A naopak, keď sa koeficient FAR zlepší (teda keď jeho hodnota klesne), koeficient FRR sa automaticky zhorší (zvýši). Inými slovami, čím „opatrnejšie“ sa systém snaží rozpoznať, aby nezmeškal „cudzieho“ zamestnanca, tým je pravdepodobnejšie, že „nerozpozná vlastného“ (čiže registrovaného) zamestnanca. Preto v praxi vždy existuje určitý kompromis medzi koeficientmi FAR a FRR.

Okrem udávanej chybovosti je dôležitým parametrom pre hodnotenie účinnosti BioSKUD rýchlosť identifikácie. To je dôležité napríklad v kontrolných podnikoch, keď systémom prejde v krátkom čase veľký počet zamestnancov. Čas odozvy závisí od mnohých faktorov: identifikačný algoritmus, zložitosť šablóny, počet biometrických šablón zamestnancov v referenčnej databáze BioSKUD atď. Je zrejmé, že čas odozvy tiež koreluje so spoľahlivosťou identifikácie – čím „dôkladnejší“ je identifikačný algoritmus, tým viac času strávi systém týmto postupom.

METÓDY OCHRANY PRED NAPODOBOVANÍM A UŽÍVATEĽSKÝMI CHYBAMI

Je zrejmé, že pri všetkých svojich výhodách použitie biometrických informácií automaticky nezaručuje absolútnu spoľahlivosť systému kontroly prístupu. Okrem vyššie popísaných chýb identifikácie existuje istá pravdepodobnosť, že útočníci použijú biometrické imitátory na „oklamanie“ Bio ACS. Ako prostriedok napodobňovania môžu pôsobiť napríklad atrapy prstov s potlačou, farebné fotografie tváre a pod.

Moderný BioSKUD má prostriedky ochrany proti takýmto biosimulátorom. Stručne vymenujeme niektoré z nich:

■ meranie teploty (prsty, dlane);

■ meranie elektrických potenciálov (prsty);

■ meranie prítomnosti prietoku krvi (dlane a prsty);

■ skenovanie vnútorných parametrov (vzor žíl rúk);

■ používanie trojrozmerných modelov (tvárí).

Okrem ochrany pred imitátormi musí mať BioSKUD aj prostriedky ochrany proti chybám používateľa. Napríklad pri snímaní odtlačku prsta môže zamestnanec náhodne alebo úmyselne položiť prst pod uhlom, deti môžu do skenera vložiť dva prsty naraz atď. Na odstránenie takýchto javov sa používajú napríklad tieto metódy:

■ špeciálne algoritmy na filtrovanie „anomálnych“ parametrov;

■ viacnásobné skenovanie (napríklad skenovanie odtlačku prsta trikrát počas registrácie);

■ možnosť opakovaných pokusov o identifikáciu.

ZÁVER

Využitie biometrických údajov v ACS je sľubná a rýchlo sa rozvíjajúca technológia. Zavedenie biometrie si vyžaduje zvýšenie úrovne „inteligencie“ systému kontroly prístupu, vývoj nových vedecky náročných algoritmických a softvérových metód a zlepšenie hardvéru. Môžeme teda konštatovať, že zavedenie biometrických technológií prispieva k rozvoju odvetvia systémov kontroly a riadenia prístupu ako celku.

Úvod

1.Klasifikácia a hlavné charakteristiky biometrických prostriedkov osobnej identifikácie

2. Vlastnosti implementácie statických metód biometrickej kontroly

2.1 Identifikácia podľa vzoru papilárnej línie

2.2 Identifikácia dúhovky

2.3 Identifikácia podľa sietnicových kapilár

2.4 Identifikácia pomocou geometrie a termosnímku tváre

2.5 Identifikácia geometrie ruky

3. Vlastnosti implementácie dynamických metód biometrickej kontroly

3.1 Identifikácia rukopisom a dynamikou podpisu

3.3 Identifikácia rytmom písania

4. Biometrické technológie budúcnosti

Záver

Literatúra

Úvod

Téma ročníková práca"Biometrické prostriedky osobnej identifikácie".

Pre osobnú identifikáciu, moderné elektronické systémy riadenie a riadenie prístupu (ACS) využívajú zariadenia niekoľkých typov. Najbežnejšie sú:

Číselníky PIN kódu (tlačidlové klávesnice);

Čítačky bezkontaktných čipových kariet (rozhranie Wiegand);

Bezdotykové čítačky kariet;

Kľúčové čítačky „dotyková pamäť“;

Čítačky čiarových kódov;

biometrické čítačky.

V súčasnosti sa najviac využívajú všetky druhy čítačiek kariet (bezdotykové, Wiegandové, s magnetickým prúžkom a pod.). Majú svoje nepopierateľné výhody a jednoduchosť použitia, zároveň však „prechod karty, nie osoby“ je kontrolovaný na automatizovanom prístupovom bode. Zároveň môže dôjsť k strate alebo krádeži karty votrelcami. To všetko znižuje možnosť použitia systémov kontroly prístupu založených výlučne na čítačkách kariet v aplikáciách s vysokými požiadavkami na bezpečnosť. Neporovnateľne vyššiu úroveň zabezpečenia poskytujú všetky druhy biometrických zariadení na kontrolu prístupu, ktoré využívajú ako identifikačný znak ľudské biometrické parametre (odtlačok prsta, geometriu ruky, vzor sietnice a pod.), ktoré jednoznačne poskytujú prístup len konkrétnej osobe – kódu nosič (biometrické parametre). K dnešnému dňu sú však takéto zariadenia stále dosť drahé a zložité, a preto sa používajú iba v kritických prístupových bodoch. Čítačky čiarových kódov sa v súčasnosti prakticky neinštalujú, pretože je veľmi jednoduché sfalšovať preukaz na tlačiarni alebo kopírke.

Cieľ zvážiť zásady fungovania a používania biometrických prostriedkov identifikácie.

1. Klasifikácia a hlavné charakteristiky biometrických prostriedkov osobnej identifikácie

Výhody biometrických identifikátorov založených na jedinečných biologických, fyziologických vlastnostiach človeka, ktoré jednoznačne preukazujú identitu, viedli k intenzívnemu vývoju vhodných nástrojov. Biometrické identifikátory využívajú statické metódy založené na fyziologických vlastnostiach človeka, t. j. na jedinečných vlastnostiach, ktoré mu boli dané od narodenia (kresby papilárnych línií prstov, dúhovky, sietnicových kapilár, termosnímka tváre, geometrie ruky, DNA) a dynamické metódy (dynamika rukopisu a podpisu, vlastnosti hlasu a reči, rytmus práce na klávesnici). Má využívať také unikátne statické metódy, ako je identifikácia podľa podkožia kože, podľa objemu prstov indikovaných na snímanie, tvaru ucha, telesného pachu a dynamické metódy - identifikácia pohybom pier pri prehrávanie kódové slovo, podľa dynamiky otáčania kľúča v zámku dverí a pod. Klasifikácia moderných biometrických prostriedkov identifikácie je znázornená na obr. jeden.

Biometrické identifikátory fungujú dobre len vtedy, keď si operátor môže overiť dve veci: po prvé, že biometrické údaje boli získané od konkrétnej osoby v čase overovania, a po druhé, že sa tieto údaje zhodujú so vzorkou uloženou v kartotéke. Biometrické charakteristiky sú jedinečné identifikátory, ale otázka ich spoľahlivého uloženia a ochrany pred odpočúvaním je stále otvorená.

Biometrické identifikátory poskytujú veľmi vysokú mieru: pravdepodobnosť neoprávneného prístupu je 0,1 – 0,0001 %, pravdepodobnosť falošného zadržania je zlomok percenta, čas identifikácie je niekoľko sekúnd, ale majú vyššie náklady v porovnaní s nástrojmi na identifikáciu atribútov. Kvalitatívne výsledky porovnávania rôznych biometrických technológií z hľadiska presnosti identifikácie a nákladov sú uvedené na obr. 2. Vývoj ACS je známy na základe čítania a porovnávania konfigurácií siete žíl na zápästí, pachových vzoriek konvertovaných do digitálnej podoby, analýzy jedinečnej akustickej odozvy ľudského stredného ucha, keď je ožiarené špecifickými akustickými impulzmi atď.

Ryža. 1. Klasifikácia moderných biometrických prostriedkov identifikácie

Trend k výraznému zlepšeniu charakteristík biometrických identifikátorov a znižovaniu ich nákladov povedie k širokému využívaniu biometrických identifikátorov v rôznych systémoch kontroly a riadenia prístupu. V súčasnosti je štruktúra tohto trhu

Akákoľvek biometrická technológia sa aplikuje v etapách:

skenovanie objektu;

Extrakcia individuálnych informácií;

Tvorba šablón;

Porovnajte aktuálnu šablónu s databázou.

Technika biometrickej autentifikácie je nasledovná. Používateľ, ktorý požiada ACS o prístup, sa v prvom rade identifikuje identifikačnou kartou, plastovým kľúčom alebo osobným identifikačným číslom. Systém podľa identifikátora predloženého používateľom nájde vo svojej pamäti osobný súbor (štandard) používateľa, v ktorom sú spolu s číslom uložené jeho biometrické údaje, ktoré boli predtým zaznamenané pri registrácii používateľa. Potom používateľ predloží podmienený nosič biometrických parametrov systému na prečítanie. Porovnaním prijatých a zaregistrovaných údajov systém rozhodne o povolení alebo zamietnutí prístupu.

Spolu s meračmi biometrických charakteristík teda musí byť ACS vybavený vhodnými čítačkami identifikačných kariet alebo plastových kľúčov (prípadne numerickou klávesnicou).

Hlavné nástroje bezpečnosti biometrických informácií, ktoré dnes ruský bezpečnostný trh poskytuje, sú uvedené v tabuľke. jeden, technické údaje niektoré biometrické systémy sú uvedené v tabuľke. 2.

Tabuľka 1. Moderné biometrické prostriedky informačnej bezpečnosti

Pokiaľ ide o presnosť automatickej autentifikácie, je zvykom rozlišovať dva typy chýb: Chyby 1. typu („falošný poplach“) sú spojené s odmietnutím prístupu legitímnemu používateľovi. Chyby 1. druhu („minie cieľ“) – udelenie prístupu nelegálnemu používateľovi. Príčinou výskytu chýb je, že pri meraní biometrických charakteristík dochádza k určitému rozptylu hodnôt. V biometrii je absolútne neuveriteľné, že vzorky a novo získané charakteristiky sa úplne zhodujú. Platí to pre všetky biometrické údaje vrátane odtlačkov prstov, skenovania sietnice alebo rozpoznávania podpisov. Napríklad prsty ruky nemusia byť vždy umiestnené v rovnakej polohe, pod rovnakým uhlom alebo s rovnakým tlakom. A tak pri každej kontrole.

Moderná veda nestojí na mieste. Čoraz častejšie sa vyžaduje kvalitná ochrana zariadení, aby niekto, kto sa ich náhodou zmocní, nemohol naplno využiť informácie. Okrem toho metódy ochrany informácií pred sa používajú nielen v každodennom živote.

Okrem zadávania hesiel v digitálnej podobe sa využívajú aj viac individualizované biometrické bezpečnostné systémy.

Čo to je?

Predtým sa takýto systém používal len v obmedzených prípadoch, na ochranu najdôležitejších strategických objektov.

Potom po 11. septembri 2011 prišli na to, že takýto prístup je možné uplatniť nielen v týchto oblastiach, ale aj v iných.

Techniky identifikácie ľudí sa tak stali nenahraditeľnými v mnohých metódach boja proti podvodom a terorizmu, ako aj v oblastiach, ako sú:

Biometrické systémy pre prístup ku komunikačným technológiám, sieťovým a počítačovým databázam;

Databáza;

Riadenie prístupu k úložiskám informácií atď.

Každý človek má súbor charakteristík, ktoré sa časom nemenia, alebo tie, ktoré sa dajú modifikovať, no patria len ku nim konkrétna osoba. Z tohto hľadiska možno rozlíšiť nasledujúce parametre biometrických systémov, ktoré sa používajú v týchto technológiách:

Statické - odtlačky prstov, fotografovanie ušníc, skenovanie sietnice a iné.

Biometrické technológie v budúcnosti nahradia bežné metódy overovania ľudí pasom, ako sú vložené čipy, karty a podobné inovácie vedeckých technológií budú implementované nielen v tomto dokumente, ale aj v iných.

Malá odbočka o metódach rozpoznávania osobnosti:

- Identifikácia- jeden k mnohým; vzorka sa porovnáva so všetkými dostupnými podľa určitých parametrov.

- Overenie- jeden na jedného; vzorka sa porovná s predtým získaným materiálom. V tomto prípade môže byť osoba známa, prijaté údaje o osobe sa porovnajú s parametrom vzorky tejto osoby dostupným v databáze;

Ako fungujú biometrické bezpečnostné systémy

Aby sa vytvoril základ pre určitú osobu, je potrebné zvážiť jej biologické individuálne parametre špeciálnym zariadením.

Systém si zapamätá získanú vzorku biometrickej charakteristiky (proces záznamu). V tomto prípade môže byť potrebné urobiť niekoľko vzoriek na zostavenie presnejšej hodnoty kontrolného parametra. Informácie prijaté systémom sú prevedené do matematického kódu.

Okrem vytvorenia vzorky môže systém vyžadovať ďalšie kroky na spojenie osobného identifikátora (PIN alebo čipová karta) a biometrickej vzorky. Neskôr, keď sa naskenuje zhoda, systém porovná prijaté údaje porovnaním matematického kódu s už zaznamenanými. Ak sa zhodujú, znamená to, že overenie bolo úspešné.

Možné chyby

Systém môže generovať chyby, na rozdiel od rozpoznania pomocou hesiel alebo elektronických kľúčov. V tomto prípade sa rozlišujú tieto typy vydávania nesprávnych informácií:

Chyba typu 1: miera falošného prístupu (FAR) – jedna osoba môže byť zamenená za druhú;

Chyba typu 2: pomer falošného odmietnutia prístupu (FRR) – osoba nie je v systéme rozpoznaná.

Aby sa eliminovali napríklad chyby tejto úrovne, je potrebné krížiť ukazovatele FAR a FRR. To je však nemožné, pretože na to by bolo potrebné identifikovať osobu podľa DNA.

Odtlačky prstov

V súčasnosti je najznámejšou metódou biometria. Po prijatí pasu musia moderní ruskí občania prejsť postupom odoberania odtlačkov prstov, aby ich mohli zadať do osobnej karty.

Táto metóda je založená na jedinečnosti prstov a používa sa pomerne dlho, počnúc forenznou (daktyloskopiou). Naskenovaním prstov systém preloží vzorku na akýsi kód, ktorý sa potom porovná s existujúcim identifikátorom.

Algoritmy spracovania informácií spravidla využívajú individuálne umiestnenie určitých bodov, ktoré obsahujú odtlačky prstov – vidličky, koniec čiary vzoru atď. Čas potrebný na preloženie obrázka do kódu a vydanie výsledku je zvyčajne približne 1 sekunda.

vybavenie, vrátane softvér pre neho sa v súčasnosti vyrábajú v komplexe a sú relatívne lacné.

Výskyt chýb pri skenovaní prstov ruky (alebo oboch rúk) sa vyskytuje pomerne často, ak:

Existuje nezvyčajná vlhkosť alebo suchosť prstov.

Ruky spracované chemické prvky ktoré sťažujú identifikáciu.

Existujú mikrotrhlinky alebo škrabance.

Existuje veľký a nepretržitý tok informácií. Napríklad je to možné v podniku, kde sa prístup na pracovisko vykonáva pomocou snímača odtlačkov prstov. Keďže tok ľudí je významný, systém môže zlyhať.

Najznámejšie spoločnosti, ktoré sa zaoberajú systémami rozpoznávania odtlačkov prstov, sú Bayometric Inc., SecuGen. V Rusku na tom pracujú: Sonda, BioLink, SmartLock atď.

Očná dúhovka

Vzor škrupiny sa vytvára v 36. týždni vnútromaternicového vývoja, vytvára sa do dvoch mesiacov a počas života sa nemení. Biometrické identifikačné systémy očnej dúhovky sú nielen najpresnejšie spomedzi ostatných v tejto sérii, ale aj jedny z najdrahších.

Výhodou metódy je, že skenovanie, teda snímanie obrazu, môže prebiehať ako na vzdialenosť 10 cm, tak aj na vzdialenosť 10 metrov.

Pri fixácii obrazu sa údaje o umiestnení určitých bodov na očnej dúhovke prenášajú do kalkulačky, ktorá následne poskytuje informácie o možnosti tolerancie. Rýchlosť spracovania informácií o ľudskej dúhovke je cca 500 ms.

Práve teraz tento systém uznanie na trhu s biometrickými údajmi nepresahuje 9 %. celkový počet takéto prostriedky identifikácie. Zároveň je podiel technológií na odtlačky prstov na trhu viac ako 50 %.

Skenery umožňujúce snímanie a spracovanie očnej dúhovky majú pomerne zložitý dizajn a softvér, a preto je za takéto zariadenia nastavená vysoká cena. Okrem toho bol Iridian pôvodne monopolom na výrobu systémov rozpoznávania ľudí. Potom začali na trh prichádzať ďalšie veľké firmy, ktoré sa už zaoberali výrobou komponentov pre rôzne zariadenia.

V súčasnosti teda v Rusku existujú tieto spoločnosti, ktoré vytvárajú systémy rozpoznávania ľudí pomocou očnej dúhovky: AOptix, SRI International. Tieto firmy však neposkytujú ukazovatele o počte chýb 1. a 2. druhu, takže nie je pravda, že systém nie je chránený pred falzifikátmi.

Geometria tváre

Existujú biometrické bezpečnostné systémy spojené s rozpoznávaním tváre v 2D a 3D režime. Vo všeobecnosti sa verí, že rysy tváre každého človeka sú jedinečné a počas života sa nemenia. Charakteristiky ako vzdialenosti medzi určitými bodmi, tvar atď. zostávajú nezmenené.

2D režim je metóda statickej identifikácie. Pri fixácii obrazu je potrebné, aby sa osoba nehýbala. Dôležité je aj pozadie, prítomnosť fúzov, brady, jasné svetlo a ďalšie faktory, ktoré bránia systému rozpoznať tvár. To znamená, že pri akýchkoľvek nepresnostiach bude výstup nesprávny.

Momentálne nie je táto metóda zvlášť populárna pre svoju nízku presnosť a využíva sa len v multimodálnej (krížovej) biometrii, čo je súbor metód na rozpoznanie človeka podľa tváre a hlasu zároveň. Biometrické bezpečnostné systémy môžu obsahovať ďalšie moduly – pre DNA, odtlačky prstov a iné. Krížová metóda navyše nevyžaduje kontakt s osobou, ktorú je potrebné identifikovať, čo umožňuje rozpoznať ľudí podľa fotografie a hlasu zaznamenaného na technických zariadeniach.

3D metóda má úplne iné vstupné parametre, preto ju nemožno porovnávať s 2D technológiou. Pri nahrávaní obrazu sa používa tvár v dynamike. Systém, zachytávajúci každý obrázok, vytvorí 3D model, s ktorým sa získané údaje následne porovnávajú.

V tomto prípade sa používa špeciálna mriežka, ktorá sa premieta na tvár človeka. Biometrické bezpečnostné systémy, ktoré vytvárajú niekoľko snímok za sekundu, spracujú obraz pomocou softvéru, ktorý je v nich zahrnutý. V prvej fáze vytvárania snímky softvér vyradí nevhodné snímky, na ktorých je zle viditeľná tvár alebo sú prítomné sekundárne objekty.

Potom program zistí a ignoruje nepotrebné predmety (okuliare, účes atď.). Antropometrické črty tváre sa zvýraznia a uložia, pričom sa vygeneruje jedinečný kód, ktorý sa vloží do špeciálneho úložiska údajov. Doba snímania obrázka je približne 2 sekundy.

Napriek výhode 3D metódy oproti 2D metóde však akýkoľvek výrazný zásah na tvári alebo zmena výrazu tváre degraduje štatistickú spoľahlivosť tejto technológie.

K dnešnému dňu sa biometrické technológie rozpoznávania tváre používajú spolu s najznámejšími metódami opísanými vyššie, čo predstavuje približne 20 % celého trhu s biometrickými technológiami.

Spoločnosti, ktoré vyvíjajú a implementujú technológiu identifikácie tváre: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. V Rusku sa tejto problematike venujú tieto spoločnosti: Artec Group, Vocord (2D metóda) a ďalší, menší výrobcovia.

Žily dlane

Asi pred 10-15 rokmi prišla nová biometrická identifikačná technológia – rozpoznávanie podľa žily ruky. To bolo možné vďaka skutočnosti, že hemoglobín v krvi intenzívne absorbuje infračervené žiarenie.

Špeciálna infračervená kamera sníma dlaň, výsledkom čoho je, že sa na obrázku objaví sieť žíl. Tento obrázok spracuje softvér a zobrazí sa výsledok.

Umiestnenie žíl na paži je porovnateľné s vlastnosťami očnej dúhovky - ich línie a štruktúra sa časom nemenia. Spoľahlivosť tejto metódy možno korelovať aj s výsledkami získanými počas identifikácie pomocou dúhovky.

Na zachytenie snímky nie je potrebné kontaktovať čitateľa, avšak použitie tejto súčasnej metódy vyžaduje splnenie určitých podmienok, za ktorých bude výsledok najpresnejší: nie je možné ho získať, ak napríklad fotografujete ruku. na ulici. Počas skenovania tiež nemôžete rozsvietiť fotoaparát. Konečný výsledok budú nepresné, ak existujú choroby súvisiace s vekom.

Distribúcia metódy na trhu je len okolo 5 %, no je o ňu veľký záujem zo strany veľkých spoločností, ktoré už vyvinuli biometrické technológie: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.

Retina

Skenovanie vzoru kapilár na povrchu sietnice sa považuje za najspoľahlivejšiu metódu identifikácie. Spája v sebe tie najlepšie vlastnosti biometrických technológií rozpoznávania ľudí založených na očnej dúhovke a žilách ruky.

Jediný čas, kedy metóda môže poskytnúť nepresné výsledky, je šedý zákal. V podstate má sietnica počas života nezmenenú štruktúru.

Nevýhodou tohto systému je, že skenovanie sietnice sa vykonáva, keď sa človek nehýbe. Technológia, ktorá je zložitá vo svojej aplikácii, poskytuje dlhý čas na spracovanie výsledkov.

Vzhľadom na vysokú cenu nemá biometrický systém dostatočnú distribúciu, poskytuje však najpresnejšie výsledky zo všetkých metód skenovania ľudských znakov ponúkaných na trhu.

Arms

Predtým populárna metóda identifikácie geometrie ruky je čoraz menej používaná, pretože poskytuje najnižšie výsledky v porovnaní s inými metódami. Pri skenovaní sa fotia prsty, zisťuje sa ich dĺžka, pomer medzi uzlami a ďalšie jednotlivé parametre.

Tvar ucha

Odborníci tvrdia, že všetko existujúce metódy identifikácia nie je taká presná ako rozpoznanie osoby podľa DNA.Existuje však spôsob, ako určiť osobnosť pomocou DNA, no v tomto prípade ide o úzky kontakt s ľuďmi, takže sa to považuje za neetické.

Výskumník Mark Nixon z Veľkej Británie hovorí, že metódy na tejto úrovni sú biometrické systémy novej generácie, poskytujú najpresnejšie výsledky. Na rozdiel od sietnice, dúhovky alebo prstov, na ktorých sa s najväčšou pravdepodobnosťou môžu objaviť cudzie parametre sťažujúce identifikáciu, sa to na ušiach nestáva. Vytvorené v detstve, ucho rastie iba bez zmeny svojich hlavných bodov.

Vynálezca nazval metódu identifikácie osoby podľa sluchového orgánu „transformácia obrazu žiarenia“. Táto technológia zahŕňa zachytenie obrazu lúčmi rôznych farieb, ktoré sa následne prevedú do matematického kódu.

Jeho metóda má však podľa vedca aj negatívne stránky. Získaniu jasného obrazu môžu zabrániť napríklad vlasy, ktoré zakrývajú uši, nesprávne zvolený uhol a iné nepresnosti.

Technológia snímania uší nenahradí taký známy a obvyklým spôsobom identifikácia, ako napríklad odtlačok prsta, možno však použiť spolu s ním.

Predpokladá sa, že to zvyšuje spoľahlivosť ľudského rozpoznávania. Zvlášť dôležitá je kombinácia rôznych metód (multimodálnych) pri dolapení zločincov, domnieva sa vedec. V dôsledku experimentov a výskumu dúfajú, že vytvoria softvér, ktorý sa bude na súde používať na jednoznačnú identifikáciu páchateľov zo záberu.

Ľudský hlas

Osobnú identifikáciu je možné vykonať na mieste aj na diaľku pomocou technológie rozpoznávania hlasu.

Pri telefonovaní napríklad systém porovnáva daný parameter s tými dostupnými v databáze a nájde podobné vzorky v percentuálnom vyjadrení. Úplná zhoda znamená, že identita bola stanovená, to znamená, že došlo k identifikácii hlasom.

Aby ste sa k niečomu dostali tradičným spôsobom, je potrebné zodpovedať určité bezpečnostné otázky. Ide o digitálny kód, rodné priezvisko matky a ďalšie textové heslá.

Moderný výskum v tejto oblasti ukazuje, že tieto informácie sa dajú pomerne ľahko získať, takže možno použiť metódy identifikácie, ako je hlasová biometria. V tomto prípade nie je predmetom overovania znalosť kódov, ale osobnosť človeka.

Na to musí klient povedať nejakú kódovú frázu alebo začať rozprávať. Systém rozpozná hlas volajúceho a skontroluje, či patrí tejto osobe – či je tým, za koho sa vydáva.

Biometrické informačné bezpečnostné systémy tohto typu nevyžadujú drahé vybavenie, to je ich výhoda. Okrem toho na vykonanie hlasového skenovania systémom nemusíte mať špeciálne znalosti, pretože zariadenie nezávisle vytvára výsledok typu „pravda - nepravda“.

rukopis

Identifikácia osoby podľa spôsobu písania listov sa uskutočňuje takmer v každej oblasti života, kde je potrebné podpísať. Stáva sa to napríklad v banke, keď špecialista porovnáva vzorku vygenerovanú pri otváraní účtu s nalepenými podpismi pri ďalšej návšteve.

Presnosť tejto metódy nie je vysoká, keďže identifikácia neprebieha pomocou matematického kódu ako v predchádzajúcich, ale jednoduchým porovnaním. Existuje vysoká úroveň subjektívneho vnímania. Navyše, písmo sa vekom veľmi mení, čo často sťažuje jeho rozpoznanie.

V tomto prípade je lepšie použiť automatické systémy, ktorý vám umožní určiť nielen viditeľné zhody, ale aj ďalšie charakteristické znaky pravopisu slov, ako je sklon, vzdialenosť medzi bodmi a ďalšie charakteristické znaky.

ZlodeiBaal 11. augusta 2011 o 21:54 hod

Moderné biometrické metódy identifikácie

• Informačná bezpečnosť

V poslednej dobe sa na Habrém objavilo veľa článkov venovaných systémom identifikácie tváre Google. Úprimne povedané, mnohí z nich zaváňajú žurnalistikou a mierne povedané neschopnosťou. A chcel som napísať dobrý článok o biometrii, nie je to môj prvý! Na Habrého je pár dobrých článkov o biometrii – sú však dosť krátke a neúplné. Tu sa pokúsim stručne načrtnúť všeobecné princípy biometrickej identifikácie a moderné výdobytky ľudstva v tejto veci. Vrátane identifikácie osobami.

Článok má , čo je v skutočnosti jeho prequel.

Ako základ pre článok bude použitá spoločná publikácia s kolegom v časopise (BDI, 2009), upravená pre modernú realitu. Habré zatiaľ nemá kolegu, no podporil tu uverejnenie upraveného článku. V čase publikovania bol článok stručným prehľadom moderného trhu s biometrickými technológiami, ktorý sme si pred uvedením nášho produktu na trh sami zrealizovali. Hodnotové úsudky o použiteľnosti uvedené v druhej časti článku sú založené na názoroch ľudí, ktorí používali a implementovali produkty, ako aj na názoroch ľudí, ktorí sa podieľajú na výrobe biometrických systémov v Rusku a Európe.

všeobecné informácie

Biometrické skenery

A teraz podrobnejšie o každej z technológií.

Odtlačky prstov

Situácia na trhu

Iris

Štatistické charakteristiky metódy

Výhody a nevýhody metódy

Situácia na trhu

rozpoznávanie tváre

2D rozpoznávanie tváre

Štatistické charakteristiky metódy

Výhody a nevýhody metódy

3D rozpoznávanie tváre

Štatistické ukazovatele metódy

Výhody a nevýhody metódy

Situácia na trhu

Rozpoznanie podľa žily ruky

Výhody a nevýhody metódy

Situácia na trhu

Retina

Výhody a nevýhody metódy

Geometria ruky

Trochu sebapropagácie

závery

Mladí technici berú na vedomie

P.S.

Značky:

• biometrie
• snímače odtlačkov prstov