Биометрические системы идентификации: реальность, а не утопия.

Биометрические системы идентификации: реальность, а не утопия.

Биометрические системы идентификации: реальность, а не утопия

Идея использования биометрических параметров человека в целях идентификации личности по праву принадлежит писателям-фантастам (Роберт Хайнлайн, Айзек Азимов и др.). Учёные, в свою очередь, взялись за воплощение мечты в реальность, создав специальную науку под названием биометрика. Способы измерения различных параметров человека с целью установления сходства или различий между людьми и выделения одного конкретного человека из множества других людей – всё это и включает биометрика. Прикладным аспектом биометрики является биометрия, использующая при создании различных автоматических систем разграничения доступа уникальные признаки человека – биометрические характеристики: папиллярный узор пальца; форма кисти руки; узор радужной оболочки глаза; параметры голоса; черты лица; термограмма лица (схема кровеносных сосудов); форма и способ подписи; фрагменты генетического кода. Биометрические системы идентификации работают по следующему принципу: сначала в образец заносятся биометрические характеристики человека, для большей точности часто делается несколько образцов. Полученные данные обрабатываются и кодируются в цифровом виде. Биометрические системы защиты функционируют в двух режимах: верификации и идентификации. Верификация — процесс сравнения полученных данных с биометрическим шаблоном. Верификация может быть осуществлена по смарт-карте, имени пользователя или идентификационному номеру. Идентификация — процесс сравнения «один ко многим»: после «захвата» биометрических данных идет соединение с биометрической базой данных для определения личности. Биометрическая идентификация проходит успешно, если биометрический образец уже имеется в базе данных. Первая биометрическая идентификация была основана на регистрации. В ходе регистрации биометрическая информация от индивида сохранялась. В дальнейшем биометрическая информация регистрировалась и сравнивалась с информацией, полученной ранее. Биометрические системы идентификации базируются на нескольких этапах: сенсор, блок и третий блок. Сенсор представляет собой промежуточный этап, связывающий реальные параметры с системой, сенсор он должен получить все необходимые данные. В большинстве случаев это изображения, но сенсор может работать и с другими данными в соответствии с желаемыми характеристиками. Блок – второй этап — осуществляет все необходимые предварительные процессы: она должна удалить все «лишнее» с сенсора для увеличения чувствительности на входе. В третьем блоке извлекаются необходимые данные. Вектор значений или изображение с особыми свойствами используется для создания шаблона. Шаблон — это синтез релевантных характеристик, извлечённых из источника. Элементы биометрического измерения, которые не используются в сравнительном алгоритме, не сохраняются в шаблоне, чтобы уменьшить размер файла и защитить личность регистрируемого, сделав невозможным воссоздание исходных данных по информации из шаблона. Шаблон регистрации хранится в карте доступа и/или в базе данных биометрической системы.

Биометрические технологии

Характеризуются быстротой и простотой идентификации. Ниже перечислены основные типы идентификации: Идентификация по отпечаткам пальцев – наиболее распространенная и развитая биометрическая технология. До 60% биометрических приборов используют именно ее. Для снятия отпечатка и дальнейшего распознавания образца используются три основных способа: оптический, полупроводниковый и ультразвуковой.

• Оптический сканер

  работает при помощи оптического метода получения изображения.  FTIR-сканеры  используют эффект нарушенного полного внутреннего отражения. При этом палец просвечивается, а для приема световой картинки используется специальная камера. Оптоволоконный оптический сканер представляет оптоволоконную матрицу, каждое волокно которой снабжено фотоэлементом. Принцип получения рисунка — фиксация остаточного света, проходящего через палец к поверхности сканера. Электрооптические сканеры — специальный электрооптический полимер с помощью светоизлучающего слоя высвечивает отпечаток пальца, который фиксируется с помощью специальной камеры. Бесконтактный оптический сканер: палец прикладывается к специальному отверстию в сканере, несколько источников света его подсвечивают снизу. Отраженный свет через собирательную линзу проецируется на камеру. Контакта с поверхностью считывающего устройства не происходит. Роликовые сканеры – при сканировании пользователь пальцем прокатывает небольшой прозрачный цилиндр. Внутри него размещены статический источник света, линза и камера. Во время движения пальца производится серия снимков папиллярного узора, соприкасающегося с поверхностью.

• Ультразвуковые сканеры

  Сканирование поверхности пальца осуществляется ультразвуковыми волнами. Расстояние между источником волн и впадинами и выступами поверхности пальца измеряется по отраженному эху.

• Идентификация по лицу

  К таковым относится способ фиксирования изображения и распознавания лица автоматически в реальном режиме времени. Он аналогичен способу узнавания людей друг друга в лицо.

• Идентификация по радужной оболочке глазаПо радужной оболочке можно идентифицировать человека, даже если он будет в очках или в контактных линзах. Идентификация по радужной оболочке была опробована на различных этнических группах и национальностях и подтвердила свою надежность и точность, она стабильно работает уже нескольких лет.
• Идентификация по голосуИспользует уникальные акустические особенности речи. Они отражают анатомию человека: размер и форма гортани и рта, а также приобретенные свойства громкость голоса, скорость и манера разговора. Идентификация по голосу заключается в том, что человека просят ответить на два-три вопроса, ответы на которые легко запомнить. Например: фамилия, имя, отчество; дата рождения. Некоторые современные системы создают модель голоса и могут сопоставлять ее с любой фразой, произнесенной человеком.

Идентификация по подписи и другие поведенческие биометрические технологии основаны на измерении поведенческих характеристик человека. Это скорость письма, нажим и наклон букв, движение пера в момент подписи или написания текста. При идентификации по манере работы с клавиатурой снимаются такие показатели, как динамика нажатия на клавиши, ритм, манера пользователя нажимать на клавиши. К сожалению, несмотря на широкие области возможного применения, данные методики пока не получили достаточно широкого распространения.