Biometrična sredstva identifikacije. Glavna izbirna merila. Primerjava metod avtentikacije na podlagi nespremenljivosti biometričnih lastnosti

Biometrični sistemi za avtentikacijo- sistemi za preverjanje pristnosti, ki uporabljajo biometrične podatke za preverjanje identitete ljudi.

Biometrična avtentikacija- postopek dokazovanja in preverjanja avtentičnosti deklariranega imena uporabnika s predstavitvijo njegove biometrične slike in s pretvorbo te slike v skladu z vnaprej določenim avtentikacijskim protokolom.

Teh sistemov ne smemo zamenjevati z biometričnimi identifikacijskimi sistemi, kot so na primer sistemi za prepoznavanje obraza voznika in biometrična orodja za sledenje časa. Biometrični sistemi za preverjanje pristnosti delujejo v aktivnem in ne v pasivnem načinu in skoraj vedno vključujejo avtorizacijo. Čeprav ti sistemi niso enaki avtorizacijskim sistemom, se pogosto uporabljajo skupaj (na primer pri ključavnicah na prstnih odtisih).

Enciklopedični YouTube

1 / 4

Biometrična avtentikacija v imeniku Active Directory

MDG-inovacije. Biometrični identifikacijski sistemi

Biometrični Preverjanje pristnosti sistema Windows zdravo

# NAČIN GLOBALIZACIJE # BIOMETRIJSKI SISTEM #

Podnapisi

Metode avtentikacije

Različne sisteme nadzorovanega dostopa lahko razdelimo v tri skupine glede na to, kaj oseba namerava predstaviti sistemu:

1) Zaščita z geslom. Uporabnik posreduje tajne podatke (na primer kodo PIN ali geslo).

1. Univerzalnost: Ta znak bi moral biti prisoten pri vseh ljudeh brez izjeme.

2. Edinstvenost: Biometrija zanika obstoj dveh ljudi z enakimi fizičnimi in vedenjskimi parametri.

3. Konsistentnost: Za pravilno avtentikacijo je potrebna doslednost v času.

4. Merljivost: specialisti morajo biti sposobni izmeriti znak z neko napravo za nadaljnji vpis v bazo.

5. Primernost: družba ne bi smela biti proti zbiranju in merjenju biometričnih parametrov.

Statične metode

Preverjanje pristnosti prstnih odtisov

Identifikacija s prstnim odtisom je najpogostejša biometrična tehnologija za avtentikacijo uporabnikov. Metoda izkorišča prednosti edinstvenega vzorca papilarnih vzorcev na prstih ljudi. Prstni odtis, pridobljen s pomočjo skenerja, se pretvori v digitalno kodo in nato primerja s predhodno vnesenimi nizi standardov. Prednosti uporabe preverjanja pristnosti s prstnim odtisom so enostavna uporaba, priročnost in zanesljivost. Vsestranskost te tehnologije omogoča njeno uporabo na vseh področjih in reševanje najrazličnejših problemov, kjer je potrebna zanesljiva in dokaj natančna identifikacija uporabnikov.

Za pridobivanje podatkov o prstnih odtisih se uporabljajo posebni skenerji. Za jasno elektronsko predstavitev prstnih odtisov se uporabljajo precej specifične metode, saj je prstni odtis premajhen in je zelo težko dobiti jasno vidne papilarne vzorce.

Običajno se uporabljajo tri glavne vrste skenerjev prstnih odtisov: kapacitivni, kotalni in optični. Najpogostejši in razširjeni so optični skenerji, vendar imajo eno resno pomanjkljivost. Optični bralniki niso odporni na lutke in mrtve prste, kar pomeni, da niso tako učinkoviti kot druge vrste skenerjev. Prav tako so v nekaterih virih skenerji prstnih odtisov razdeljeni v 3 razrede glede na njihov fizikalni princip: optični, silikonski, ultrazvočni [ ] [ ] .

Preverjanje pristnosti šarenice

Ta tehnologija Biometrična osebna avtentikacija uporablja edinstvenost znakov in značilnosti šarenice človeškega očesa. Šarenica je tanka, gibljiva očesna prepona pri vretenčarjih z luknjo (zenico) v sredini; ki se nahaja za roženico, med sprednjo in zadnje kamere oči, pred objektivom. Šarenica se oblikuje pred človekovim rojstvom in se skozi življenje ne spreminja. Tekstura šarenice je podobna mreži z velikim številom okoliških krogov in vzorcev, ki jih je mogoče izmeriti z računalnikom, vzorec šarenice je zelo zapleten, to vam omogoča, da izberete približno 200 točk, s pomočjo katerih visoko je zagotovljena stopnja zanesljivosti avtentikacije. Za primerjavo, najboljši sistemi Identifikacija prstnih odtisov uporablja 60-70 točk.

Tehnologija za prepoznavanje šarenice je bila razvita za odpravo vsiljivosti skeniranja mrežnice, ki uporablja infrardeče žarke ali močno svetlobo. Znanstveniki so izvedli tudi številne študije, ki so pokazale, da se lahko človeška mrežnica sčasoma spremeni, šarenica pa ostane nespremenjena. In kar je najpomembneje, nemogoče je najti dva popolnoma enaka vzorca šarenice, tudi pri dvojčkih. Za pridobitev posameznega posnetka šarenice črno-bela kamera naredi 30 posnetkov na sekundo. Prefinjena svetloba osvetli šarenico, kar omogoča video kameri, da se osredotoči na šarenico. Enega od zapisov nato digitaliziramo in shranimo v bazo registriranih uporabnikov. Celoten postopek traja nekaj sekund in ga je mogoče v celoti računalniško upravljati z glasovnim vodenjem in samodejnim ostrenjem. Kamera se lahko namesti na razdalji od 10 cm do 1 metra, odvisno od opreme za skeniranje. Izraz "skeniranje" je lahko zavajajoč, saj postopek pridobivanja slike ne vključuje skeniranja, temveč preprosto fotografiranje. Nastala slika šarenice se nato pretvori v poenostavljeno obliko, posname in shrani za kasnejšo primerjavo. Očala in kontaktne leče, tudi barvne, ne vplivajo na kakovost avtentikacije. [ ] [ ] .

Stroški so bili vedno največji dejavnik odvračanja od prevzema tehnologije, zdaj pa postajajo sistemi za identifikacijo šarenice cenovno dostopnejši za različna podjetja. Zagovorniki tehnologije trdijo, da bo prepoznavanje šarenice zelo kmalu postalo običajna tehnologija identifikacije na različnih področjih.

Preverjanje pristnosti mrežnice

Preverjanje pristnosti geometrije roke

Ta biometrična metoda uporablja obliko roke za avtentikacijo posameznika. Ker posamezni parametri oblike roke niso edinstveni, je treba uporabiti več karakteristik. Skenirajo se parametri rok, kot so krivulje prstov, njihova dolžina in debelina, širina in debelina hrbtne strani dlani, razdalja med sklepi in struktura kosti. Tudi geometrija roke vključuje majhne podrobnosti (na primer gube na koži). Čeprav je struktura sklepov in kosti razmeroma trajna značilnost, lahko otekanje tkiv ali modrice roke popačijo prvotno strukturo. Tehnološki problem: Tudi brez upoštevanja možnosti amputacije lahko bolezen, imenovana "artritis", močno moti uporabo skenerjev.

S pomočjo optičnega bralnika, ki je sestavljen iz kamere in svetlečih diod (pri skeniranju roke se diode vklopijo izmenično, kar vam omogoča, da dobite različne projekcije roke), se nato zgradi tridimenzionalna slika roke. Zanesljivost avtentikacije geometrije roke je primerljiva z avtentikacijo prstnega odtisa.

Sistemi za preverjanje pristnosti geometrije roke so zelo razširjeni, kar dokazuje njihovo priročnost za uporabnike. Uporaba te možnosti je privlačna iz več razlogov. Postopek pridobivanja vzorca je dokaj preprost in ne postavlja velikih zahtev glede slike. Velikost dobljene predloge je zelo majhna, nekaj bajtov. Temperatura, vlaga ali umazanija ne vplivajo na postopek preverjanja pristnosti. Izračuni pri primerjavi s standardom so zelo enostavni in jih je mogoče enostavno avtomatizirati.

Sistemi za preverjanje pristnosti, ki temeljijo na geometriji roke, so se začeli uporabljati po vsem svetu v zgodnjih 70. letih. [ ] [ ]

Preverjanje obrazne geometrije

Biometrična avtentikacija osebe na podlagi geometrije obraza je precej pogosta metoda identifikacije in avtentikacije. Tehnična izvedba je zapleten matematični problem. Široka uporaba multimedijskih tehnologij, s pomočjo katerih je mogoče videti zadostno število video kamer na železniških postajah, letališčih, trgih, ulicah, cestah in drugih obljudenih mestih, je postala odločilna za razvoj tega področja. Za izdelavo tridimenzionalnega modela človeškega obraza se izolirajo obrisi oči, obrvi, ustnic, nosu in drugih različnih elementov obraza, nato se izračuna razdalja med njimi in zgradi tridimenzionalni model. uporabo. Za določitev edinstvenega vzorca, ki ustreza določeni osebi, je potrebnih od 12 do 40 značilnih elementov. Predloga mora upoštevati številne različice slike v primerih obračanja obraza, nagiba, spreminjanja osvetlitve, spreminjanja izraza. Obseg takih možnosti se razlikuje glede na aplikacijo ta metoda(za identifikacijo, avtentikacijo, oddaljeno iskanje po velikih območjih itd.). Nekateri algoritmi vam omogočajo, da kompenzirate očala, klobuk, brke in brado osebe. [ ] [ ]

Preverjanje pristnosti z obraznim termogramom

Metoda temelji na študijah, ki so pokazale, da je obrazni termogram edinstven za vsako osebo. Termogram dobimo z infrardečimi kamerami. Za razliko od avtentikacije obrazne geometrije ta metoda razlikuje med dvojčki. Uporaba posebnih mask, plastična kirurgija, staranje človeškega telesa, telesna temperatura, hlajenje kože obraza v zmrznjenem vremenu ne vplivajo na točnost termograma. Zaradi nizke kakovosti avtentikacije metoda trenutno ni razširjena.

Dinamične metode

Glasovna avtentikacija

Za biometrično glasovno avtentikacijo je značilna enostavna uporaba. Ta metoda ne zahteva drage opreme, le mikrofon in zvočno kartico. Trenutno se ta tehnologija hitro razvija, saj se ta metoda avtentikacije pogosto uporablja v sodobnih poslovnih centrih. Obstaja kar nekaj načinov za izdelavo glasovne predloge. Običajno so to različne kombinacije frekvence in statističnih značilnosti glasu. Upoštevati je mogoče parametre, kot so modulacija, intonacija, višina tona itd.

Glavna in odločilna pomanjkljivost metode glasovne avtentikacije je nizka natančnost metode. Na primer, sistem morda ne prepozna prehlajene osebe. Pomemben problem sestavlja raznolikost manifestacij glasu ene osebe: glas se lahko spreminja glede na zdravstveno stanje, starost, razpoloženje itd. Ta raznolikost predstavlja resne težave pri prepoznavanju značilnih lastnosti glasu osebe. Poleg tega je upoštevanje komponente hrupa še en pomemben in nerešen problem pri praktično uporabo glasovno avtentikacijo. Ker je verjetnost napak tipa II pri uporabi te metode visoka (reda enega odstotka), se glasovna avtentikacija uporablja za nadzor dostopa v srednje varovanih prostorih, kot so računalniški laboratoriji, laboratoriji proizvodnih podjetij itd.

K. Gribačov

programer v JSC NVP "Bolid"

UVOD

Koncept "biometrije" zajema kompleks različne metode in tehnologije, ki omogočajo identifikacijo osebe po njegovih bioloških parametrih. Biometrija temelji na dejstvu, da ima vsaka oseba individualen niz fizioloških, psihosomatskih, osebnostnih in drugih lastnosti. Na primer, fiziološki parametri vključujejo papilarne vzorce prstov, vzorec šarenice itd.

Z razvojem računalniške tehnologije so se pojavile naprave, ki z uporabo posebnih algoritmov zanesljivo obdelujejo biometrične podatke skoraj v realnem času. To je služilo kot spodbuda za razvoj biometričnih tehnologij. V zadnjem času se obseg njihove uporabe nenehno širi. Slika 1 prikazuje nekatere aplikacije biometrije.

riž. 1. Področja uporabe biometrije

BIOMETRIJSKI PARAMETRI

Biometrična identifikacija (BI) lahko uporablja različne parametre, ki jih lahko razdelimo na 2 tipa: statične in dinamične (slika 2).

Statični parametri določajo "materialne" lastnosti osebe kot fizičnega predmeta z določeno obliko, težo, prostornino itd. Ti parametri se sploh ne spremenijo ali se malo spremenijo glede na starost osebe (to pravilo je mogoče kršiti le v otroštvu). Vendar pa ni mogoče uporabiti vseh statičnih parametrov, ko je treba identifikacijo osebe izvesti hitro (na primer v sistemih za nadzor dostopa). Očitno analiza DNK zahteva precej časa in je malo verjetno, da se bo v bližnji prihodnosti široko uporabljala v sistemih za nadzor dostopa.

Dinamični parametri v veliki meri opisujejo vedenjske ali psihosomatske značilnosti osebe. Ti parametri se lahko zelo razlikujejo tako glede na starost kot glede na spreminjajoče se zunanje in notranje dejavnike (zdravstvene težave itd.). Vendar pa obstajajo področja uporabe, kjer je uporaba dinamičnih parametrov zelo pomembna, na primer pri izvajanju pregledov rokopisa ali za identifikacijo osebe z glasom.

PREDNOSTI OMEJITEV IN SPECIFIČNOSTI BIOMETRIJSKIH PODATKOV

Trenutno velika večina biometrični sistemi nadzor dostopa (BioSKUD) uporablja statične parametre. Od teh so najpogostejši parameter prstni odtisi.

Glavne prednosti uporabe biometričnih informacij v sistemih za nadzor dostopa (v primerjavi z dostopnimi ključi ali proxy karticami) so:

■ težave pri ponarejanju identifikacijskega parametra;

■ nezmožnost izgube identifikatorja;

■ nezmožnost prenosa identifikatorja na drugo osebo.

Poleg opisanih prednosti obstajajo določene omejitve pri uporabi biometričnih sistemov, povezane z »netočnostjo« oziroma »zamegljenostjo« biometričnih parametrov. To je posledica dejstva, da na primer pri večkratnem branju istega prstnega odtisa ali pri ponovnem fotografiranju istega obraza optični bralnik nikoli ne prejme dveh popolnoma enakih slik, kar pomeni, da vedno obstajajo različni dejavniki, ki vplivajo na rezultat skeniranja. Na primer, položaj prsta v skenerju ni nikoli togo fiksiran, lahko se spremeni tudi obrazna mimika osebe itd.

Ta temeljna »neponovljivost« zbiranja biometričnih informacij je značilnost biometričnih sistemov, posledično pa vodi do znatno povečanih zahtev po »inteligenci« in zanesljivosti računalniških algoritmov ter hitrosti mikroprocesorskih elementov ACS. Dejansko, če je pri uporabi proximity kartice dovolj, da za identiteto preverite dve digitalni kodi, potem pri primerjavi izmerjenega biometričnega parametra z referenčna vrednost potrebna je uporaba posebnih, precej zapletenih algoritmov korelacijske analize in/ali mehke (»fuzzy«) logike.

Za lažje reševanje problema "mehkega" prepoznavanja namesto skeniranih slik uporabite posebne digitalni modeli ali predloge. Takšna predloga je digitalno polje določene strukture, ki vsebuje informacije o odčitani sliki biometričnega parametra, vendar se v predlogo ne shranjujejo vsi podatki, kot pri običajnem skeniranju, temveč le najbolj značilne informacije, pomembne za kasnejšo identifikacijo. Na primer, pri uporabi skeniranja obraza lahko predloga vključuje parametre, ki opisujejo obliko nosu, oči, ust itd. Posebna metoda pretvorba biometrične slike v obliko digitalne predloge ni strogo formalizirana in praviloma vsak proizvajalec biometrične opreme uporablja svoje formate predlog, pa tudi lastne algoritme za njihovo ustvarjanje in primerjavo.

Ločeno je treba opozoriti, da je načeloma nemogoče obnoviti izvirno biometrično sliko z uporabo biometrične predloge. To je očitno, saj je predloga pravzaprav le model, ki opisuje realno biometrično sliko. To povzroča bistveno razliko med biometrijo v sistemih za nadzor dostopa in na primer biometrijo v forenziki, kjer se ne uporabljajo šablonski modeli, temveč "polne" slike prstnih odtisov. To razlikovanje je pomembno upoštevati, saj lahko na primer v sodobni zakonodaji pomeni, da biometričnih predlog ni mogoče samodejno opredeliti kot osebne podatke osebe.

riž. 2. Vrste in vrste biometričnih parametrov

PARAMETRI ZA OCENJEVANJE UČINKOVITOSTI BIOMETRIJSKIH ACS

Zaradi posebnosti biometričnih informacij, opisanih zgoraj, v katerem koli sistemu za nadzor BioAccess vedno obstaja možnost napak dveh glavnih vrst:

■ lažna zavrnitev dostopa (FRR - False Rejection Rate), ko ACS ne prepozna (ne dovoli) osebe, registrirane v sistemu;

■ lažna identifikacija (koeficient FAR - False Acceptance Rate), ko sistem za nadzor dostopa ljudi »zmede«, spusti noter »tujca«, ki ni registriran v sistemu, in ga prepozna za »svojega«. Ti koeficienti so najpomembnejši parametri za ocenjevanje zanesljivosti

BioSKUD.

V praksi je položaj zapleten zaradi dejstva, da sta ti dve vrsti napak soodvisni. Tako razširitev obsega možnih kontrolnih parametrov prepoznavanja na način, da sistem vedno "prepozna svojega" zaposlenega (to je zmanjšanje koeficienta FRR), samodejno vodi do dejstva, da bo nekdo drug zaposleni "ušel" v to novo razširjen obseg (to pomeni, da se bo koeficient FAR povečal) . Nasprotno, ko se koeficient FAR izboljša (to je, ko se njegova vrednost zmanjša), se bo koeficient FRR samodejno poslabšal (zvišal). Z drugimi besedami, bolj "previdno" ko sistem poskuša izvesti prepoznavanje, da ne bi spregledal "čudnega" zaposlenega, večja je verjetnost, da "svojega" (torej prijavljenega) zaposlenega "ne bo prepoznal". Zato v praksi vedno obstaja kompromis med koeficientoma FAR in FRR.

Poleg navedenih stopenj napak je pomemben parameter za oceno učinkovitosti BioACS hitrost identifikacije. To je pomembno na primer v podjetjih na kontrolnih točkah, ko skozi sistem v kratkem času preide veliko število zaposlenih. Odzivni čas je odvisen od številnih dejavnikov: identifikacijskega algoritma, zahtevnosti predloge, števila biometričnih predlog zaposlenih v referenčni bazi BioSKUD itd. Očitno je tudi odzivni čas v korelaciji z zanesljivostjo identifikacije - bolj "temeljit" je identifikacijski algoritem, več časa sistem porabi za ta postopek.

NAČINI ZAŠČITE PRED POSNEMANJEM IN ZMOTAMI UPORABNIKOV

Očitno je, da z vsemi svojimi prednostmi uporaba biometričnih informacij ne zagotavlja samodejno absolutne zanesljivosti sistema za nadzor dostopa. Poleg zgoraj opisanih napak pri identifikaciji obstaja tudi določena verjetnost, da bodo napadalci uporabili biometrične simulatorje, da bi »prevarali« BioSKUD. Sredstva posnemanja so lahko na primer prstni odtisi, barvne fotografije obraza itd.

Sodobni BioSKUD-i imajo sredstva za zaščito pred takšnimi biosimulatorji. Naj jih na kratko naštejemo nekaj:

■ merjenje temperature (prst, dlan);

■ merjenje električnih potencialov (prst);

■ merjenje pretoka krvi (dlani in prsti);

■ skeniranje notranjih parametrov (vzorec žil rok);

■ uporaba tridimenzionalnih modelov (obrazov).

Poleg zaščite pred posnemovalci mora imeti BioSKUD tudi sredstva zaščite pred napakami samih uporabnikov. Na primer, pri skeniranju prstnega odtisa lahko zaposleni pomotoma ali namerno položi prst pod kotom, otroci lahko v optični bralnik položijo dva prsta hkrati itd. Za odpravo takšnih pojavov se na primer uporabljajo naslednje metode:

■ posebni algoritmi za filtriranje "nenormalnih" parametrov;

■ večkratno skeniranje (na primer trikratno skeniranje prstnega odtisa med registracijo);

■ možnost ponovnih poskusov identifikacije.

ZAKLJUČEK

Uporaba biometričnih podatkov v sistemih za nadzor dostopa je obetavna in hitro razvijajoča se tehnologija. Uvedba biometrije zahteva povečanje stopnje "inteligence" sistemov za nadzor dostopa, razvoj novih visokotehnoloških algoritemskih in programskih metod ter izboljšanje strojne opreme. Tako lahko zaključimo, da uvedba biometričnih tehnologij prispeva k razvoju celotne industrije sistemov za nadzor in upravljanje dostopa.

Uvod

1. Razvrstitev in glavne značilnosti biometričnih sredstev osebne identifikacije

2. Značilnosti izvajanja statičnih metod biometričnega nadzora

2.1 Identifikacija po vzorcu papilarne linije

2.2 Identifikacija šarenice

2.3 Identifikacija s kapilarami mrežnice

2.4 Identifikacija po geometriji in toplotni sliki obraza

2.5 Identifikacija geometrije roke

3. Značilnosti izvajanja dinamičnih metod biometričnega nadzora

3.1 Identifikacija z rokopisom in dinamiko podpisa

3.3 Identifikacija po ritmu tipkovnice

4. Biometrične tehnologije prihodnosti

Zaključek

Literatura

Uvod

Predmet tečajno delo"Biometrična sredstva osebne identifikacije."

Za osebno identifikacijo, moderno elektronski sistemi Naprave za nadzor in upravljanje dostopa (ACS) uporabljajo več vrst. Najpogostejši so:

Naprave za izbiranje kode PIN (tipkovnice s tipkami);

Brezkontaktni čitalniki pametnih kartic (vmesnik Wiegand);

Čitalniki proximity kartic;

Čitalniki spominskih ključev na dotik;

Čitalniki črtne kode;

Biometrični čitalniki.

Trenutno so najbolj razširjene vse vrste čitalnikov kartic (proximity, Wiegand, z magnetnim trakom itd.). Imajo svoje nedvomne prednosti in enostavnost uporabe, vendar je na avtomatizirani dostopni točki nadzorovan "prehod kartice, ne osebe". Hkrati lahko vsiljivci izgubijo kartico ali jo ukradejo. Vse to zmanjšuje možnost uporabe sistemov za nadzor dostopa, ki temeljijo izključno na čitalnikih kartic, v aplikacijah z visokimi varnostnimi zahtevami. Neprimerljivo višjo raven varnosti zagotavljajo vse vrste biometričnih naprav za nadzor dostopa, ki kot identifikacijo uporabljajo biometrične parametre človeka (prstni odtis, geometrija roke, vzorec mrežnice itd.), ki jasno omogočajo dostop le določeni osebi – nosilcu. kode (biometrični parametri). Toda danes so takšne naprave še vedno precej drage in zapletene, zato se uporabljajo le v posebej pomembnih dostopnih točkah. Čitalniki črtne kode trenutno praktično niso nameščeni, saj je zelo enostavno ponarediti prepustnico na tiskalniku ali kopirnem stroju.

Cilj dela upoštevati načela delovanja in uporabe biometričnih sredstev osebne identifikacije.

1. Razvrstitev in glavne značilnosti biometričnih sredstev osebne identifikacije

Prednosti biometričnih identifikatorjev, ki temeljijo na edinstvenih bioloških in fizioloških značilnostih osebe, ki enolično identificirajo posameznikovo identiteto, so vodile v intenziven razvoj ustreznih sredstev. Biometrični identifikatorji uporabljajo statične metode, ki temeljijo na fizioloških značilnostih človeka, to je na edinstvenih značilnostih, ki so mu bile dane od rojstva (vzorci papilarnih gub prstov, šarenice, mrežničnih kapilar, toplotna slika obraza, geometrija rok, DNK) in dinamične metode (dinamika rokopisa in podpisa, glasovne in govorne značilnosti, ritem dela s tipkovnico). Predlaga se uporaba tako edinstvenih statičnih metod, kot so identifikacija s subungualno plastjo kože, z volumnom prstov, ki so navedeni za skeniranje, oblika ušesa, telesni vonj in dinamične metode - identifikacija z gibanjem ustnic med predvajanjem kodna beseda, po dinamiki obračanja ključa v ključavnici vrat itd. Razvrstitev sodobnih orodij za biometrično identifikacijo je prikazana na sl. 1.

Biometrični identifikatorji delujejo dobro le, če lahko operater preveri dve stvari: prvič, da so bili biometrični podatki pridobljeni od določene osebe med preverjanjem, in drugič, da se ti podatki ujemajo z vzorcem, shranjenim v kartoteki. Biometrične značilnosti so edinstveni identifikatorji, vendar še vedno ostaja odprto vprašanje njihovega zanesljivega shranjevanja in zaščite pred prestrezanjem

Biometrični identifikatorji zagotavljajo zelo visoke kazalnike: verjetnost nepooblaščenega dostopa je 0,1 - 0,0001%, verjetnost lažne aretacije je del odstotka, čas identifikacije je nekaj sekund, vendar imajo višjo ceno v primerjavi z atributnimi identifikacijskimi sredstvi. Kvalitativni rezultati primerjave različnih biometričnih tehnologij glede natančnosti identifikacije in stroškov so prikazani na sl. 2. Znan je razvoj sistemov za nadzor dostopa, ki temelji na branju in primerjavi konfiguracije mreže žil na zapestju, vzorcih vonjav, pretvorjenih v digitalno obliko, analizi edinstvenega akustičnega odziva človeškega srednjega ušesa ob obsevanju s specifičnimi akustičnimi impulzi. itd.

riž. 1. Klasifikacija sodobnih biometričnih identifikacijskih orodij

Trend znatnega izboljšanja lastnosti biometričnih identifikatorjev in znižanja njihovih stroškov bo privedel do široke uporabe biometričnih identifikatorjev v različnih sistemih za nadzor in upravljanje dostopa. Trenutno je struktura tega trga

Vsaka biometrična tehnologija se uporablja v stopnjah:

skeniranje predmeta;

Pridobivanje individualnih informacij;

Oblikovanje predloge;

Primerjajte trenutno predlogo z bazo podatkov.

Tehnika biometrične avtentikacije je naslednja. Uporabnik se pri vložitvi zahtevka v sistem kontrole dostopa najprej identificira z identifikacijsko kartico, plastičnim ključem ali osebno identifikacijsko številko. Na podlagi identifikatorja, ki ga uporabnik predloži, sistem v svojem pomnilniku poišče uporabnikovo osebno datoteko (standard), v kateri so poleg številke shranjeni tudi njegovi biometrični podatki, predhodno zabeleženi med postopkom registracije uporabnika. Nato uporabnik podani nosilec biometričnih parametrov predloži sistemu v branje. S primerjavo prejetih in evidentiranih podatkov se sistem odloči za odobritev ali zavrnitev dostopa.

Tako morajo biti sistemi za nadzor dostopa poleg merilnikov biometričnih karakteristik opremljeni z ustreznimi čitalniki identifikacijskih kartic ali plastičnih ključev (ali numerične tipkovnice).

Glavna orodja za varnost biometričnih informacij, ki jih danes ponuja ruski varnostni trg, so podana v tabeli. 1, specifikacije Nekateri biometrični sistemi so predstavljeni v tabeli. 2.

Tabela 1. Sodobna biometrična informacijska varnostna orodja

Ko govorimo o točnosti samodejne avtentikacije, je običajno razlikovati med dvema vrstama napak: Napake tipa 1 (»lažni alarmi«) so povezane z zavrnitvijo dostopa zakonitemu uporabniku. Napake 1. vrste (»zgrešen cilj«) - odobritev dostopa nedovoljenemu uporabniku. Razlog za napake je v tem, da pri merjenju biometričnih lastnosti prihaja do določenega razpršenosti vrednosti. V biometriji je absolutno nemogoče, da bi se vzorci in novo pridobljene karakteristike popolnoma ujemali. To velja za vse biometrične podatke, vključno s prstnimi odtisi, skeniranjem mrežnice ali prepoznavanjem podpisa. Na primer, prsti roke morda niso vedno v enakem položaju, pod enakim kotom ali z enakim pritiskom. In tako vsakič, ko preverite.

Sodobna znanost ne miruje. Vse pogosteje je potrebna kakovostna zaščita naprav, da nekdo, ki se jih po nesreči polasti, ne more v celoti izkoristiti informacij. Poleg tega se metode zaščite informacij pred uporabljajo ne le v vsakdanjem življenju.

Poleg digitalnega vnosa gesel se uporabljajo tudi bolj individualizirani biometrični varnostni sistemi.

Kaj je to?

Prej se je tak sistem uporabljal le v omejenih primerih, za zaščito najpomembnejših strateških objektov.

Potem pa so po 11. septembru 2011 prišli do zaključka, da je takšen dostop mogoče uporabiti ne le na teh območjih, ampak tudi na drugih področjih.

Tako so tehnike identifikacije ljudi postale nepogrešljive v številnih metodah boja proti goljufijam in terorizmu, pa tudi na področjih, kot so:

Biometrični dostopni sistemi do komunikacijskih tehnologij, omrežij in računalniških baz podatkov;

baza podatkov;

Nadzor dostopa do prostorov za shranjevanje informacij itd.

Vsaka oseba ima nabor lastnosti, ki se s časom ne spreminjajo, ali tistih, ki jih je mogoče spreminjati, a hkrati pripadajo samo določeni osebi. V zvezi s tem je mogoče poudariti naslednje parametre biometrični sistemi, ki se uporabljajo v teh tehnologijah:

Statični - prstni odtisi, fotografiranje ušes, skeniranje mrežnice in drugo.

Biometrične tehnologije bodo v prihodnosti nadomestile običajne metode avtentikacije osebe s potnim listom, kot so vgrajeni čipi, kartice in podobne novosti. znanstvene tehnologije se bo izvajal ne samo v ta dokument, ampak tudi v drugih.

Majhna digresija o metodah prepoznavanja osebnosti:

- Identifikacija- eden proti več; vzorec primerjamo z vsemi razpoložljivimi po določenih parametrih.

- Preverjanje pristnosti- ena proti ena; vzorec primerjamo s predhodno pridobljenim materialom. V tem primeru je oseba lahko znana, pridobljeni podatki o osebi se primerjajo z vzorčnim parametrom te osebe, ki je na voljo v bazi podatkov;

Kako delujejo biometrični varnostni sistemi

Da bi ustvarili bazo za določeno osebo, je treba upoštevati njegove biološke individualne parametre kot posebno napravo.

Sistem si zapomni prejeti biometrični vzorec (proces snemanja). V tem primeru bo morda treba narediti več vzorcev, da se ustvari natančnejša referenčna vrednost za parameter. Informacije, ki jih prejme sistem, se pretvorijo v matematično kodo.

Poleg ustvarjanja vzorca lahko sistem zahteva dodatne korake za združevanje osebnega identifikatorja (PIN ali pametne kartice) in biometričnega vzorca. Nato, ko pride do skeniranja skladnosti, sistem primerja prejete podatke in primerja matematično kodo z že zabeleženimi. Če se ujemata, to pomeni, da je bila avtentikacija uspešna.

Možne napake

Sistem lahko povzroči napake, za razliko od prepoznavanja z uporabo gesel ali elektronskih ključev. V tem primeru se razlikujejo naslednje vrste izdajanja napačnih informacij:

Napaka tipa 1: napačna stopnja dostopa (FAR) - ena oseba se lahko zamenja z drugo;

Napaka tipa 2: napačna stopnja zavrnitve dostopa (FRR) - oseba ni prepoznana v sistemu.

Da bi na primer izključili napake te ravni, je treba presekati indikatorja FAR in FRR. Vendar to ni mogoče, saj bi bila za to potrebna DNK identifikacija osebe.

Prstni odtisi

Trenutno najbolj znana metoda je biometrija. Sodobni ruski državljani morajo ob prejemu potnega lista opraviti postopek odvzema prstnih odtisov, da jih dodajo na svojo osebno kartico.

Ta metoda temelji na edinstvenosti prstov in se uporablja že dolgo časa, začenši s forenziko (odvzem prstnih odtisov). S skeniranjem prstov sistem prevede vzorec v edinstveno kodo, ki jo nato primerja z obstoječim identifikatorjem.

Algoritmi za obdelavo informacij praviloma uporabljajo posamezno lokacijo določenih točk, ki vsebujejo prstne odtise - veje, konec črte vzorca itd. Čas, potreben za pretvorbo slike v kodo in izdelavo rezultata, je običajno približno 1 sekunda.

Oprema, vključno z programsko opremo zanj se trenutno proizvajajo v kompleksu in so relativno poceni.

Do napak pri skeniranju prstov (ali obeh rok) pride precej pogosto, če:

Prsti so neobičajno mokri ali suhi.

Roke so obdelane kemični elementi, ki otežujejo identifikacijo.

Obstajajo mikrorazpoke ali praske.

Obstaja velik in stalen pretok informacij. To je na primer mogoče v podjetju, kjer je dostop do delovnega mesta omogočen s čitalnikom prstnih odtisov. Ker je pretok ljudi velik, lahko sistem odpove.

Najbolj znana podjetja, ki se ukvarjajo s sistemi za prepoznavanje prstnih odtisov: Bayometric Inc., SecuGen. V Rusiji na tem delajo Sonda, BioLink, SmartLok itd.

Očesna šarenica

Vzorec membrane se oblikuje v 36. tednu intrauterinega razvoja, se vzpostavi v dveh mesecih in se ne spremeni skozi vse življenje. Biometrični identifikacijski sistemi šarenice niso le najnatančnejši med drugimi v tem razredu, ampak tudi eni najdražjih.

Prednost metode je, da lahko skeniranje, to je zajem slike, poteka tako na razdalji 10 cm kot na razdalji 10 metrov.

Ko je slika zajeta, se podatki o lokaciji določenih točk na očesni šarenici prenesejo v računalnik, ki nato poda informacijo o možnosti sprejema. Hitrost obdelave informacij o človeški šarenici je približno 500 ms.

Za zdaj ta sistem prepoznavanje na biometričnem trgu ne zavzema več kot 9 % skupno število takšne identifikacijske metode. Hkrati je tržni delež, ki ga zasedajo tehnologije prstnih odtisov, več kot 50-odstoten.

Skenerji, ki vam omogočajo zajemanje in obdelavo šarenice očesa, imajo precej zapleteno zasnovo in programsko opremo, zato imajo takšne naprave visoko ceno. Poleg tega je bil Iridian sprva monopolist v proizvodnji sistemov za prepoznavanje ljudi. Nato so na trg začela vstopati druga velika podjetja, ki so se že ukvarjala s proizvodnjo komponent za različne naprave.

Tako trenutno v Rusiji obstajajo naslednja podjetja, ki ustvarjajo sisteme za prepoznavanje človeške šarenice: AOptix, SRI International. Vendar ta podjetja ne zagotavljajo indikatorjev števila napak tipa 1 in 2, zato ni dejstvo, da sistem ni zaščiten pred ponarejanjem.

Geometrija obraza

Obstajajo biometrični varnostni sistemi, povezani s prepoznavanjem obraza v 2D in 3D načinih. Na splošno velja, da so poteze obraza vsake osebe edinstvene in se skozi življenje ne spreminjajo. Lastnosti, kot so razdalje med določenimi točkami, oblika itd., ostanejo nespremenjene.

2D način je metoda statične identifikacije. Pri zajemu slike je nujno, da se oseba ne premika. Pomembni so tudi ozadje, prisotnost brkov, brade, močna svetloba in drugi dejavniki, ki sistemu preprečujejo, da bi prepoznal obraz. To pomeni, da če pride do netočnosti, bo podani rezultat napačen.

Trenutno ta metoda ni posebej priljubljena zaradi svoje nizke natančnosti in se uporablja samo v multimodalni (navzkrižni) biometriji, ki je nabor metod za prepoznavanje osebe po obrazu in glasu hkrati. Biometrični varnostni sistemi lahko vključujejo druge module - DNK, prstne odtise in druge. Poleg tega križna metoda ne zahteva stika z osebo, ki jo je treba identificirati, kar omogoča prepoznavanje ljudi po fotografijah in glasovih, posnetih na tehničnih napravah.

3D metoda ima povsem drugačne vhodne parametre, zato je ni mogoče primerjati z 2D tehnologijo. Pri snemanju slike se uporablja obraz v dinamiki. Sistem, ki zajame vsako sliko, ustvari 3D model, s katerim nato primerja prejete podatke.

V tem primeru se uporablja posebna mreža, ki se projicira na obraz osebe. Biometrični varnostni sistemi, ki posnamejo več slik na sekundo, obdelajo sliko s programsko opremo, ki je v njih vključena. Na prvi stopnji ustvarjanja slike programska oprema zavrže neustrezne slike, kjer je težko videti obraz ali so prisotni sekundarni predmeti.

Nato program prepozna in prezre nepotrebne predmete (očala, pričeska itd.). Antropometrične poteze obraza se poudarijo in zapomnijo, pri čemer se ustvari edinstvena koda, ki se vnese v posebno skladišče podatkov. Čas zajemanja slike je približno 2 sekundi.

Vendar pa kljub prednosti 3D metode pred 2D metodo vsaka večja interferenca na obrazu ali sprememba obrazne mimike poslabša statistično zanesljivost te tehnologije.

Danes se tehnologije biometričnega prepoznavanja obraza uporabljajo skupaj z najbolj znanimi metodami, opisanimi zgoraj, in predstavljajo približno 20 % celotnega trga biometrične tehnologije.

Podjetja, ki razvijajo in izvajajo tehnologijo identifikacije obraza: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. V Rusiji se s tem problemom ukvarjajo naslednja podjetja: Artec Group, Vocord (2D metoda) in drugi, manjši proizvajalci.

Žile na dlani

Pred približno 10-15 leti je prišla nova tehnologija biometrične identifikacije - prepoznavanje po žilah na roki. To je postalo mogoče zaradi dejstva, da hemoglobin v krvi intenzivno absorbira infrardeče sevanje.

Posebna IR kamera fotografira dlan, tako da se na sliki pojavi mreža žil. To sliko obdela programska oprema in prikaže se rezultat.

Lokacija žil na roki je primerljiva z značilnostmi očesne šarenice - njihove linije in struktura se sčasoma ne spreminjajo. Zanesljivost te metode je mogoče povezati tudi z rezultati, pridobljenimi pri identifikaciji z uporabo šarenice.

Za zajem slike z bralnikom ni potrebe po stiku, vendar uporaba te sedanje metode zahteva, da so izpolnjeni nekateri pogoji, da je rezultat najbolj natančen: tega ni mogoče doseči, na primer s fotografiranjem roke na ulica. Prav tako fotoaparata med skeniranjem ne izpostavljajte svetlobi. Končni rezultat bo netočna, če obstajajo bolezni, povezane s starostjo.

Razširjenost metode na trgu je le približno 5-odstotna, vendar je zanjo veliko zanimanje velikih podjetij, ki so že razvila biometrične tehnologije: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.

Mrežnica

Skeniranje vzorca kapilar na površini mrežnice velja za najbolj zanesljivo identifikacijsko metodo. Najbolj združuje najboljše lastnosti biometrične tehnologije za prepoznavanje osebe po očesni šarenici in venah roke.

Edini primer, ko lahko metoda daje netočne rezultate, je siva mrena. V bistvu ima mrežnica skozi vse življenje nespremenjeno strukturo.

Pomanjkljivost tega sistema je, da se mrežnica skenira, ko se oseba ne premika. Tehnologija, ki je zapletena v svoji uporabi, zahteva dolg čas obdelave za rezultate.

Biometrični sistem zaradi visoke cene ni razširjen, vendar zagotavlja najnatančnejše rezultate od vseh metod skeniranja človeških lastnosti na trgu.

Roke

Prej priljubljena metoda identifikacije z ročno geometrijo se vse manj uporablja, saj daje najnižje rezultate v primerjavi z drugimi metodami. Pri skeniranju se fotografirajo prsti, določi njihova dolžina, razmerje med vozlišči in drugi posamezni parametri.

Oblika ušesa

Strokovnjaki pravijo, da vse obstoječe metode identifikacije niso tako natančne kot prepoznavanje osebe po Vendar pa obstaja način za ugotavljanje identitete po DNK, vendar v tem primeru gre za tesen stik z ljudmi, zato velja za neetično.

Raziskovalec Mark Nixon iz Velike Britanije navaja, da so metode na tej ravni biometrični sistemi nove generacije, ki dajejo najbolj natančne rezultate. Za razliko od mrežnice, šarenice ali prstov, na katerih se najverjetneje lahko pojavijo tuji parametri, ki otežujejo identifikacijo, se to na ušesih ne zgodi. Uho, oblikovano v otroštvu, samo raste, ne da bi spremenilo svoje glavne točke.

Izumitelj je metodo identifikacije osebe po slušnem organu poimenoval "transformacija slike snopa". Ta tehnologija vključuje zajemanje slike z žarki različnih barv, ki se nato prevede v matematično kodo.

Vendar pa ima po mnenju znanstvenika njegova metoda tudi negativne strani. Na primer, lasje, ki pokrivajo ušesa, nepravilno izbrani kot in druge netočnosti lahko motijo ​​​​dobitev jasne slike.

Tehnologija skeniranja ušes ne bo nadomestila tako znane in običajen način identifikacijo, kot so prstni odtisi, vendar se lahko uporablja skupaj z njo.

Menijo, da bo to povečalo zanesljivost prepoznavanja ljudi. Še posebej pomembna je kombinacija različnih metod (multimodalnih) pri lovljenju kriminalcev, meni znanstvenik. Kot rezultat poskusov in raziskav upajo, da bodo ustvarili programsko opremo, ki se bo uporabljala na sodišču za edinstveno identifikacijo krivcev iz slik.

Človeški glas

Osebno identifikacijo je mogoče izvesti tako lokalno kot na daljavo z uporabo tehnologije za prepoznavanje glasu.

Ko na primer govorite po telefonu, sistem primerja ta parameter s tistimi, ki so na voljo v bazi podatkov, in poišče podobne vzorce v odstotkih. Popolno ujemanje pomeni, da je bila identiteta ugotovljena, torej je prišlo do identifikacije po glasu.

Če želite do nečesa dostopati na tradicionalen način, morate odgovoriti na določena varnostna vprašanja. To je digitalna koda, materin dekliški priimek in druga besedilna gesla.

Sodobne raziskave na tem področju kažejo, da je te podatke precej enostavno pridobiti, zato se lahko uporabljajo identifikacijske metode, kot je glasovna biometrija. V tem primeru ni predmet preverjanja poznavanje kod, temveč osebnost osebe.

Za to mora stranka izgovoriti kodno frazo ali začeti govoriti. Sistem prepozna glas klicatelja in preveri, ali pripada tej osebi – ali je to, za kar se predstavlja.

Biometrični informacijski varnostni sistemi te vrste ne potrebujejo drage opreme, to je njihova prednost. Poleg tega vam za izvajanje glasovnega skeniranja s sistemom ni treba imeti posebnega znanja, saj naprava samostojno ustvari rezultat »true-false«.

Po rokopisu

Identifikacija osebe po načinu pisanja pisem poteka na skoraj vseh področjih življenja, kjer se je potrebno podpisati. To se zgodi na primer v banki, ko strokovnjak primerja vzorec, ki nastane ob odprtju računa, s podpisi, ki jih priloži ob naslednjem obisku.

Natančnost te metode je nizka, saj identifikacija ne poteka z uporabo matematične kode, kot v prejšnjih, ampak s preprosto primerjavo. Tukaj je visoka stopnja subjektivne percepcije. Poleg tega se pisava s starostjo zelo spreminja, kar pogosto oteži prepoznavanje.

V tem primeru je bolje uporabiti avtomatski sistemi, ki vam bo omogočil, da določite ne le vidna ujemanja, temveč tudi druge značilne lastnosti črkovanja besed, kot so naklon, razdalja med točkami in druge značilne lastnosti.

ZlodeiBaal 11. avgust 2011 ob 21:54

Sodobne biometrične metode identifikacije

• Varnost informacij

V zadnjem času se je na Habréju pojavilo veliko člankov, posvečenih Googlovim sistemom za identifikacijo obraza. Iskreno povedano, marsikomu zaudarja po novinarstvu in, milo rečeno, nesposobnosti. In hotel sem napisati dober članek o biometriji, ni moj prvi! Na Habréju je nekaj dobrih člankov o biometriji - vendar so precej kratki in nepopolni. Tukaj bom poskušal na kratko orisati splošna načela biometrične identifikacije in sodobne dosežke človeštva na tem področju. Vključno z identifikacijo po obrazih.

Članek ima, ki je v bistvu njegov predzgodba.

Za osnovo članka bo uporabljena skupna objava s kolegom v reviji (BDI, 2009), ki je prilagojena sodobnim razmeram. Habré še ni kolega, je pa podprl objavo popravljenega članka tukaj. V času objave je bil članek kratek pregled trga sodobne biometrične tehnologije, ki smo ga sami opravili pred uvedbo našega produkta. Presoje o uporabnosti, predstavljene v drugem delu članka, temeljijo na mnenjih ljudi, ki so uporabljali in implementirali izdelke, pa tudi na mnenjih ljudi, ki sodelujejo pri proizvodnji biometričnih sistemov v Rusiji in Evropi.

splošne informacije

Biometrični skenerji

In zdaj podrobneje o vsaki od tehnologij

Prstni odtisi

Razmere na trgu

Iris

Statistične značilnosti metode

Prednosti in slabosti metode

Razmere na trgu

Prepoznavanje obraza

2-D prepoznavanje obraza

Statistične značilnosti metode

Prednosti in slabosti metode

3-D prepoznavanje obraza

Statistični kazalniki metode

Prednosti in slabosti metode

Razmere na trgu

Prepoznavanje po venah roke

Prednosti in slabosti metode

Razmere na trgu

Mrežnica

Prednosti in slabosti metode

Ročna geometrija

Malo samo-PR

zaključki

Obvestilo za mlade tehnike

P.S.

Oznake:

• biometrija
• čitalniki prstnih odtisov