Sisteme biometrice de securitate: descriere, caracteristici, aplicare practică

Cuprins:

Sisteme biometrice de securitate: descriere, caracteristici, aplicare practică
Sisteme biometrice de securitate: descriere, caracteristici, aplicare practică
Anonim

Știința modernă nu stă pe loc. Din ce în ce mai mult, este necesară o protecție de în altă calitate pentru dispozitive, astfel încât cineva care ia accidental în posesia acestora să nu poată profita din plin de informații. În plus, metodele de protecție a informațiilor împotriva accesului neautorizat sunt folosite nu numai în viața de zi cu zi.

Pe lângă introducerea parolelor în formă digitală, sunt utilizate sisteme biometrice de securitate mai individualizate.

Ce este asta?

Anterior, un astfel de sistem era folosit doar în cazuri limitate, pentru a proteja cele mai importante obiecte strategice.

sisteme biometrice de securitate
sisteme biometrice de securitate

Apoi, după 11 septembrie 2011, am ajuns la concluzia că acest mod de a proteja informațiile și accesul poate fi aplicat nu numai în aceste zone, ci și în alte domenii.

Astfel, tehnicile de identificare umană au devenit indispensabile într-o serie de metode de combatere a fraudei și a terorismului, precum și în domenii precum:

- sisteme biometrice pentru acces la tehnologiile de comunicare, baze de date de rețea și computere;

-baza de date;

- controlul accesului la depozitele de informații etc.

Fiecare persoană are un set de caracteristici care nu se schimbă în timp, sau cele care pot fi modificate, dar aparțin doar unei anumite persoane. În acest sens, se pot distinge următorii parametri ai sistemelor biometrice care sunt utilizați în aceste tehnologii:

- dinamic - caracteristici de scris de mână, voce etc.;

- static - amprentele digitale, fotografia auriculară, scanarea retinei și altele.

În viitor, tehnologiile biometrice vor înlocui metodele obișnuite de autentificare a unei persoane folosind un pașaport, deoarece cipurile, cardurile și inovațiile similare în tehnologiile științifice vor fi introduse nu numai în acest document, ci și în altele.

Mică digresiune despre metodele de identificare:

- Identificare - unu la mai mulți; eșantionul este comparat cu toate cele disponibile în funcție de anumiți parametri.

- Autentificare - unu la unu; proba este comparată cu materialul obţinut anterior. În acest caz, persoana poate fi cunoscută, datele primite ale persoanei sunt comparate cu parametrul eșantion al acestei persoane disponibil în baza de date;

Cum funcționează sistemele biometrice de securitate

Pentru a crea o bază pentru o anumită persoană, este necesar să luați în considerare parametrii individuali biologici ai acestuia cu un dispozitiv special.

Sistemul își amintește proba biometrică primită (proces de scriere). În acest caz, poate fi necesar să se facă mai multe mostre pentru a compila o mai precisăvaloarea de control a parametrului. Informațiile primite de sistem sunt convertite într-un cod matematic.

Pe lângă crearea unui eșantion, sistemul poate solicita pași suplimentari pentru a combina un identificator personal (PIN sau card inteligent) și un eșantion biometric. Ulterior, atunci când o potrivire este scanată, sistemul compară datele primite comparând codul matematic cu cele deja înregistrate. Dacă se potrivesc, înseamnă că autentificarea a avut succes.

Erori posibile

Sistemul poate genera erori, spre deosebire de recunoașterea prin parole sau chei electronice. În acest caz, se disting următoarele tipuri de informații incorecte:

- eroare de tip 1: rata de acces fals (FAR) - o persoană poate fi confundată cu alta;

- eroare de tip 2: rata de respingere falsă (FRR) – persoana nu este recunoscută în sistem.

Pentru a exclude, de exemplu, erori de acest nivel, este necesară trecerea indicatorilor FAR și FRR. Cu toate acestea, acest lucru este imposibil, deoarece ar necesita identificarea unei persoane prin ADN.

Amprente digitale

În acest moment, cea mai cunoscută metodă este biometria. La primirea unui pașaport, cetățenii ruși moderni trebuie să treacă printr-o procedură de amprentare pentru a le introduce într-un card personal.

tehnologii biometrice
tehnologii biometrice

Această metodă se bazează pe unicitatea modelului papilar al degetelor și a fost folosită destul de mult timp, începând cu criminalistica(dactiloscopie). Prin scanarea degetelor, sistemul traduce eșantionul într-un fel de cod, care este apoi comparat cu un identificator existent.

De regulă, algoritmii de procesare a informațiilor folosesc locația individuală a anumitor puncte care conțin amprente - furculițe, capătul unei linii de model etc. Timpul necesar pentru a traduce o imagine într-un cod și a emite un rezultat este de obicei, aproximativ 1 secundă.

Echipamentele, inclusiv software-ul pentru acesta, sunt produse în prezent într-un complex și sunt relativ ieftine.

Erorile apar la scanarea degetelor (sau ambelor mâini) destul de des dacă:

- Există umiditate neobișnuită sau uscăciune în degete.

- Mâinile tratate cu substanțe chimice care îngreunează identificarea.

- Există micro fisuri sau zgârieturi.

- Există un flux mare și continuu de informații. De exemplu, acest lucru este posibil într-o întreprindere în care accesul la locul de muncă se realizează folosind un scaner de amprente. Deoarece fluxul de persoane este semnificativ, sistemul poate eșua.

Cele mai faimoase companii care se ocupă de sisteme de recunoaștere a amprentelor: Bayometric Inc., SecuGen. În Rusia, lucrează la asta: Sonda, BioLink, SmartLock și altele.

Irisul ocular

Modelul cochiliei se formează la 36 de săptămâni de dezvoltare fetală, se stabilește la două luni și nu se schimbă de-a lungul vieții. Sistemele biometrice de identificare a irisului nu suntdoar cea mai precisă dintre altele din această serie, dar și una dintre cele mai scumpe.

Avantajul metodei este că scanarea, adică captarea imaginii, poate avea loc atât la o distanță de 10 cm, cât și la o distanță de 10 metri.

La fixarea imaginii, datele despre locația anumitor puncte de pe irisul ochiului sunt transmise calculatorului, care apoi oferă informații despre posibilitatea de toleranță. Viteza de procesare a datelor irisului uman este de aproximativ 500 ms.

parametrii sistemelor biometrice
parametrii sistemelor biometrice

În acest moment, acest sistem de recunoaștere pe piața biometrică ocupă nu mai mult de 9% din numărul total de astfel de metode de identificare. În același timp, cota de piață a tehnologiei de amprentă digitală este de peste 50%.

Scanerele care permit capturarea și procesarea irisului ochiului au un design și un software destul de complexe și, prin urmare, este stabilit un preț ridicat pentru astfel de dispozitive. În plus, Iridian a fost inițial un monopol în producția de sisteme de recunoaștere a irisului uman. Apoi au început să intre pe piață și alte companii mari, care erau deja angajate în producția de componente pentru diverse dispozitive.

Astfel, în acest moment în Rusia există următoarele companii care formează sisteme de recunoaștere a omului prin irisul ochiului: AOptix, SRI International. Cu toate acestea, aceste firme nu oferă indicatori privind numărul de erori de primul și al doilea fel, așa că nu este un fapt că sistemul nu este protejat de falsuri.

Geometria feței

Există sisteme biometricesecuritate legată de recunoașterea feței în modurile 2D și 3D. În general, se crede că trăsăturile faciale ale fiecărei persoane sunt unice și nu se schimbă în timpul vieții. Caracteristici precum distanțele dintre anumite puncte, forma etc. rămân neschimbate.

Modul 2D este o metodă de identificare statică. La fixarea imaginii, este necesar ca persoana să nu se miște. De asemenea, contează fundalul, prezența unei mustăți, barba, lumina puternică și alți factori care împiedică sistemul să recunoască o față. Aceasta înseamnă că pentru orice inexactitate, rezultatul va fi incorect.

În acest moment, această metodă nu este foarte populară din cauza acurateței sale scăzute și este folosită doar în biometria multimodală (încrucișată), care este o combinație de moduri de a recunoaște o persoană după față și voce în același timp. Sistemele de securitate biometrică pot include și alte module - pentru ADN, amprente și altele. În plus, metoda încrucișată nu necesită contactul cu o persoană care trebuie identificată, ceea ce vă permite să recunoașteți persoanele după fotografie și voce înregistrate pe dispozitive tehnice.

Metoda 3D are parametri de intrare complet diferiți, așa că nu poate fi comparată cu tehnologia 2D. La înregistrarea unei imagini, se folosește o față în dinamică. Sistemul, captând fiecare imagine, creează un model 3D, cu care sunt apoi comparate datele obținute.

amprentele digitale
amprentele digitale

În acest caz, se folosește o grilă specială, care este proiectată pe fața unei persoane. Sisteme de securitate biometrice, realizând mai multe cadre perîn al doilea rând, procesează imaginea cu software-ul inclus în ele. În prima etapă a creării imaginii, software-ul elimină imaginile neadecvate în care fața nu este clar vizibilă sau sunt prezente obiecte secundare.

Apoi programul detectează și ignoră elemente suplimentare (ochelari, coafură etc.). Caracteristicile antropometrice ale feței sunt evidențiate și reținute, generând un cod unic care este introdus într-un depozit special de date. Timpul de captare a imaginii este de aproximativ 2 secunde.

Cu toate acestea, în ciuda avantajului metodei 3D față de metoda 2D, orice interferență semnificativă asupra feței sau modificarea expresiilor faciale degradează fiabilitatea statistică a acestei tehnologii.

Astăzi, tehnologiile biometrice de recunoaștere a feței sunt utilizate împreună cu cele mai cunoscute metode descrise mai sus, reprezentând aproximativ 20% din întreaga piață a tehnologiilor biometrice.

Companii care dezvoltă și implementează tehnologia de identificare facială: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. În Rusia, următoarele companii lucrează la această problemă: Artec Group, Vocord (metoda 2D) și alți producători mai mici.

Vene palmei

Cu aproximativ 10-15 ani în urmă, a apărut o nouă tehnologie de identificare biometrică - recunoașterea prin venele mâinii. Acest lucru a devenit posibil datorită faptului că hemoglobina din sânge absoarbe intens radiațiile infraroșii.

O cameră IR specială fotografiază palma, rezultând o rețea de vene care apar în imagine. Această imagine este procesată de software și rezultatul este returnat.

scanarea retinei
scanarea retinei

Locația venelor de pe braț este comparabilă cu particularitățile irisului ochiului - liniile și structura lor nu se schimbă în timp. Fiabilitatea acestei metode poate fi corelată și cu rezultatele obținute în timpul identificării folosind irisul.

Nu trebuie să contactați cititorul pentru a capta imaginea, dar folosirea acestei metode necesită îndeplinirea unor condiții pentru a obține cel mai precis rezultat: este imposibil să o obțineți dacă, de exemplu, fotografiend o mână pe stradă. De asemenea, în timpul scanării, nu puteți aprinde camera. Rezultatul final va fi inexact dacă sunt prezente boli legate de vârstă.

Distribuția metodei pe piață este de doar aproximativ 5%, dar există un mare interes față de ea din partea marilor companii care au dezvoltat deja tehnologii biometrice: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.

Retina

Scanarea modelului capilarelor de pe suprafața retinei este considerată cea mai fiabilă metodă de identificare. Combină cele mai bune caracteristici ale tehnologiilor biometrice de recunoaștere umană bazate pe irisul ochilor și venele mâinii.

Singurul moment în care metoda poate da rezultate inexacte este cataracta. Practic, retina are o structură neschimbată de-a lungul vieții.

Dezavantajul acestui sistem este că scanarea retinei este efectuată atunci când persoana nu se mișcă. Tehnologia, complexă în aplicarea sa, asigură un timp lung de procesare.

sisteme biometrice de securitate
sisteme biometrice de securitate

Datorită costului ridicat, sistemul biometric nu este utilizat pe scară largă, dar oferă cele mai precise rezultate dintre toate metodele de scanare a caracteristicilor umane de pe piață.

Mâini

Metoda populară anterior de identificare a geometriei mâinii devine din ce în ce mai puțin utilizată, deoarece oferă cele mai scăzute rezultate în comparație cu alte metode. La scanare, degetele sunt fotografiate, lungimea acestora, raportul dintre noduri și alți parametri individuali sunt determinate.

Forma urechii

Experții spun că toate metodele de identificare existente nu sunt la fel de precise ca recunoașterea unei persoane după forma urechii. Cu toate acestea, există o modalitate de a determina personalitatea prin ADN, dar în acest caz există un contact strâns cu oamenii, deci este considerat neetic.

Cercetatorul Mark Nixon din Marea Britanie sustine ca metodele de acest nivel sunt sisteme biometrice de noua generatie, care dau cele mai precise rezultate. Spre deosebire de retină, iris sau degete, pe care pot apărea cel mai probabil parametri străini care îngreunează identificarea, acest lucru nu se întâmplă la urechi. Formată în copilărie, urechea crește doar fără a-și schimba punctele principale.

Inventatorul a numit metoda de identificare a unei persoane prin organul auzului „transformarea fasciculului de imagine”. Această tehnologie implică capturarea unei imagini cu raze de culori diferite, care este apoi tradusă într-un cod matematic.

Totuși, potrivit omului de știință, metoda lui are și laturi negative. Lade exemplu, părul care acoperă urechile, unghiul greșit și alte inexactități pot interfera cu obținerea unei imagini clare.

Tehnologia de scanare a urechii nu va înlocui metoda de identificare binecunoscută și familiară, cum ar fi amprentele digitale, dar poate fi folosită împreună cu aceasta.

sisteme de identificare biometrică
sisteme de identificare biometrică

Se crede că aceasta crește fiabilitatea recunoașterii umane. Deosebit de importantă este combinarea diferitelor metode (multimodale) în capturarea criminalilor, crede omul de știință. Ca rezultat al experimentelor și cercetărilor, ei speră să creeze un software care va fi folosit în instanță pentru a identifica în mod unic autorii din imagine.

Voce umană

Identificarea personală poate fi efectuată atât local, cât și de la distanță, folosind tehnologia de recunoaștere a vocii.

Când vorbim, de exemplu, la telefon, sistemul compară acest parametru cu cei disponibili în baza de date și găsește mostre similare în termeni procentuali. O potrivire completă înseamnă că identitatea a fost stabilită, adică a avut loc identificarea prin voce.

Pentru a accesa orice în mod tradițional, trebuie să se răspundă la anumite întrebări de securitate. Acesta este un cod numeric, numele de fată al mamei și alte parole text.

Cercetarea modernă în acest domeniu arată că aceste informații sunt destul de ușor de obținut, așa că pot fi utilizate metode de identificare, cum ar fi biometria vocală. În acest caz, nu cunoașterea codurilor este supusă verificării, ci personalitatea persoanei.

PentruPentru a face acest lucru, clientul trebuie să spună o frază de cod sau să înceapă să vorbească. Sistemul recunoaște vocea apelantului și verifică dacă aparține acestei persoane - dacă este cine pretinde că este.

Sistemele biometrice de securitate a informațiilor de acest tip nu necesită echipamente scumpe, acesta este avantajul lor. În plus, nu trebuie să aveți cunoștințe speciale pentru a efectua o scanare vocală de către sistem, deoarece dispozitivul produce independent un rezultat de tip „adevărat - fals”.

Totuși, vocea se poate schimba fie odată cu vârsta, fie din cauza bolii, așa că metoda este fiabilă doar atunci când totul este în ordine cu acest parametru. Precizia rezultatelor poate fi afectată, în plus, de zgomotul străin.

Scris de mână

Identificarea unei persoane prin felul în care sunt scrise scrisorile are loc în aproape orice domeniu al vieții în care este necesar să se pună o semnătură. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, într-o bancă, când un specialist compară eșantionul generat la deschiderea unui cont cu semnăturile aplicate la următoarea vizită.

Acuratețea acestei metode nu este mare, deoarece identificarea nu se face cu ajutorul unui cod matematic, ca în cele precedente, ci printr-o simplă comparație. Există un nivel ridicat de percepție subiectivă. În plus, scrierea de mână se schimbă foarte mult odată cu vârsta, ceea ce face adesea dificil de recunoscut.

sisteme de acces biometrice
sisteme de acces biometrice

În acest caz, este mai bine să utilizați sisteme automate care vă vor permite să determinați nu numai potriviri vizibile, ci și alte caracteristici distinctive ale ortografiei cuvintelor, cum ar fi panta,distanța dintre puncte și alte caracteristici.

Recomandat: