Sistem keselamatan biometrik: penerangan, ciri, aplikasi praktikal

Isi kandungan:

Sistem keselamatan biometrik: penerangan, ciri, aplikasi praktikal
Sistem keselamatan biometrik: penerangan, ciri, aplikasi praktikal
Anonim

Sains moden tidak berdiam diri. Semakin banyak, perlindungan berkualiti tinggi diperlukan untuk peranti supaya seseorang yang secara tidak sengaja mengambilnya tidak dapat memanfaatkan sepenuhnya maklumat tersebut. Selain itu, kaedah melindungi maklumat daripada capaian yang tidak dibenarkan digunakan bukan sahaja dalam kehidupan seharian.

Selain memasukkan kata laluan dalam bentuk digital, lebih banyak sistem keselamatan biometrik individu digunakan.

Apakah ini?

Sebelum ini, sistem sedemikian hanya digunakan dalam kes terhad, untuk melindungi objek strategik yang paling penting.

sistem keselamatan biometrik
sistem keselamatan biometrik

Kemudian, selepas 11 September 2011, kami membuat kesimpulan bahawa cara melindungi maklumat dan akses ini boleh digunakan bukan sahaja di kawasan ini, tetapi juga di kawasan lain.

Oleh itu, teknik pengenalan manusia menjadi sangat diperlukan dalam beberapa kaedah untuk memerangi penipuan dan keganasan, serta dalam bidang seperti:

- sistem biometrik untuk akses kepada teknologi komunikasi, rangkaian dan pangkalan data komputer;

-pangkalan data;

- kawalan akses kepada storan maklumat, dsb.

Setiap orang mempunyai satu set ciri yang tidak berubah dari semasa ke semasa, atau ciri yang boleh diubah suai, tetapi hanya dimiliki oleh orang tertentu. Dalam hal ini, parameter sistem biometrik berikut yang digunakan dalam teknologi ini boleh dibezakan:

- dinamik - ciri tulisan tangan, suara, dsb.;

- statik - cap jari, fotografi auricle, imbasan retina dan lain-lain.

Pada masa hadapan, teknologi biometrik akan menggantikan kaedah biasa untuk mengesahkan seseorang menggunakan pasport, kerana cip tertanam, kad dan inovasi serupa dalam teknologi saintifik akan diperkenalkan bukan sahaja dalam dokumen ini, tetapi juga dalam dokumen lain.

Penyimpangan kecil tentang kaedah pengenalan:

- Pengenalan - satu kepada banyak; sampel dibandingkan dengan semua yang tersedia mengikut parameter tertentu.

- Pengesahan - satu dengan satu; sampel dibandingkan dengan bahan yang diperoleh sebelum ini. Dalam kes ini, orang itu mungkin dikenali, data yang diterima orang itu dibandingkan dengan parameter sampel orang ini yang tersedia dalam pangkalan data;

Cara sistem keselamatan biometrik berfungsi

Untuk mencipta pangkalan untuk orang tertentu, adalah perlu untuk mempertimbangkan parameter individu biologinya dengan peranti khas.

Sistem mengingati sampel biometrik yang diterima (proses penulisan). Dalam kes ini, mungkin perlu membuat beberapa sampel untuk menyusun yang lebih tepatnilai kawalan parameter. Maklumat yang diterima oleh sistem ditukarkan kepada kod matematik.

Selain membuat sampel, sistem mungkin meminta langkah tambahan untuk menggabungkan pengecam peribadi (PIN atau kad pintar) dan sampel biometrik. Kemudian, apabila padanan diimbas, sistem membandingkan data yang diterima dengan membandingkan kod matematik dengan yang telah direkodkan. Jika ia sepadan, ini bermakna pengesahan telah berjaya.

Kemungkinan ralat

Sistem mungkin menghasilkan ralat, tidak seperti pengecaman melalui kata laluan atau kunci elektronik. Dalam kes ini, jenis maklumat yang tidak betul berikut dibezakan:

- ralat jenis 1: kadar akses palsu (JAUH) - seseorang boleh disalah anggap sebagai orang lain;

- ralat jenis 2: Kadar Penolakan Palsu (FRR) – orang itu tidak dikenali dalam sistem.

Untuk mengecualikan, sebagai contoh, ralat tahap ini, adalah perlu untuk menyeberangi penunjuk FAR dan FRR. Walau bagaimanapun, ini adalah mustahil, kerana ini memerlukan pengecaman seseorang melalui DNA.

Cap Jari

Pada masa ini, kaedah yang paling terkenal ialah biometrik. Setelah menerima pasport, warga Rusia moden mesti menjalani prosedur cap jari untuk memasukkan mereka ke dalam kad peribadi.

teknologi biometrik
teknologi biometrik

Kaedah ini berdasarkan keunikan corak papillary jari dan telah digunakan sejak sekian lama bermula dengan forensik.(daktiloskopi). Dengan mengimbas jari, sistem menterjemah sampel ke dalam sejenis kod, yang kemudiannya dibandingkan dengan pengecam sedia ada.

Sebagai peraturan, algoritma pemprosesan maklumat menggunakan lokasi individu bagi titik tertentu yang mengandungi cap jari - garpu, penghujung garis corak, dll. Masa yang diperlukan untuk menterjemah imej kepada kod dan mengeluarkan hasil ialah biasanya kira-kira 1 saat.

Peralatan, termasuk perisian untuknya, kini dihasilkan dalam kompleks dan agak murah.

Ralat berlaku apabila mengimbas jari (atau kedua-dua tangan) agak kerap jika:

- Terdapat kelembapan atau kekeringan luar biasa pada jari.

- Tangan dirawat dengan bahan kimia yang menyukarkan pengecaman.

- Terdapat keretakan atau calar mikro.

- Terdapat aliran maklumat yang besar dan berterusan. Sebagai contoh, ini boleh dilakukan dalam perusahaan di mana akses ke tempat kerja dijalankan menggunakan pengimbas cap jari. Memandangkan aliran orang adalah penting, sistem mungkin gagal.

Syarikat paling terkenal yang berurusan dengan sistem pengecaman cap jari: Bayometric Inc., SecuGen. Di Rusia, mereka sedang mengusahakan perkara ini: Sonda, BioLink, SmartLock dan lain-lain.

Iris okular

Corak cangkerang terbentuk pada 36 minggu perkembangan janin, terbentuk dalam masa dua bulan dan tidak berubah sepanjang hayat. Sistem pengenalan iris biometrik tidakhanya yang paling tepat antara yang lain dalam siri ini, tetapi juga salah satu yang paling mahal.

Kelebihan kaedah ini ialah pengimbasan, iaitu tangkapan imej, boleh berlaku pada jarak 10 cm dan pada jarak 10 meter.

Apabila membetulkan imej, data mengenai lokasi titik tertentu pada iris mata dihantar ke kalkulator, yang kemudiannya memberikan maklumat tentang kemungkinan toleransi. Kelajuan pemprosesan data iris manusia ialah kira-kira 500ms.

parameter sistem biometrik
parameter sistem biometrik

Pada masa ini, sistem pengecaman dalam pasaran biometrik ini menduduki tidak lebih daripada 9% daripada jumlah kaedah pengenalan tersebut. Pada masa yang sama, bahagian pasaran teknologi cap jari melebihi 50%.

Pengimbas yang membolehkan menangkap dan memproses iris mata mempunyai reka bentuk dan perisian yang agak kompleks, dan oleh itu harga yang tinggi ditetapkan untuk peranti sedemikian. Selain itu, Iridian pada asalnya adalah monopoli dalam pengeluaran sistem pengecaman iris manusia. Kemudian syarikat besar lain mula memasuki pasaran, yang sudah terlibat dalam pengeluaran komponen untuk pelbagai peranti.

Oleh itu, pada masa ini di Rusia terdapat syarikat berikut yang membentuk sistem pengecaman manusia oleh iris mata: AOptix, SRI International. Walau bagaimanapun, firma ini tidak memberikan penunjuk tentang bilangan ralat jenis pertama dan kedua, jadi bukan fakta bahawa sistem itu tidak dilindungi daripada pemalsuan.

Geometri muka

Terdapat sistem biometrikkeselamatan yang berkaitan dengan pengecaman muka dalam mod 2D dan 3D. Secara umumnya, adalah dipercayai bahawa ciri-ciri wajah setiap orang adalah unik dan tidak berubah semasa hidup. Ciri-ciri seperti jarak antara titik, bentuk, dsb. tertentu kekal tidak berubah.

Mod 2D ialah kaedah pengenalan statik. Apabila membetulkan imej, adalah perlu bahawa orang itu tidak bergerak. Latar belakang, kehadiran misai, janggut, cahaya terang dan faktor lain yang menghalang sistem daripada mengenali wajah juga penting. Ini bermakna untuk sebarang ketidaktepatan, keputusannya akan menjadi salah.

Pada masa ini, kaedah ini tidak begitu popular kerana ketepatannya yang rendah dan hanya digunakan dalam biometrik multimodal (silang), iaitu gabungan cara untuk mengenali seseorang melalui muka dan suara pada masa yang sama. Sistem keselamatan biometrik mungkin termasuk modul lain - untuk DNA, cap jari dan lain-lain. Selain itu, kaedah silang tidak memerlukan hubungan dengan orang yang perlu dikenal pasti, yang membolehkan anda mengenali orang melalui foto dan suara yang dirakam pada peranti teknikal.

Kaedah 3D mempunyai parameter input yang berbeza sama sekali, jadi ia tidak boleh dibandingkan dengan teknologi 2D. Semasa merakam imej, wajah dalam dinamik digunakan. Sistem, yang menangkap setiap imej, mencipta model 3D, yang kemudiannya dibandingkan dengan data yang diperolehi.

cap jari
cap jari

Dalam kes ini, grid khas digunakan, yang ditayangkan ke muka seseorang. Sistem keselamatan biometrik, membuat berbilang bingkai setiapkedua, proses imej dengan perisian yang disertakan di dalamnya. Pada peringkat pertama penciptaan imej, perisian membuang imej yang tidak sesuai di mana muka tidak dapat dilihat dengan jelas atau objek kedua hadir.

Kemudian program mengesan dan mengabaikan item tambahan (cermin mata, gaya rambut, dsb.). Ciri antropometrik wajah diserlahkan dan diingati, menghasilkan kod unik yang dimasukkan ke dalam stor data khas. Masa tangkapan imej adalah kira-kira 2 saat.

Walau bagaimanapun, di sebalik kelebihan kaedah 3D berbanding kaedah 2D, sebarang gangguan ketara pada muka atau perubahan dalam ekspresi muka merendahkan kebolehpercayaan statistik teknologi ini.

Hari ini, teknologi pengecaman muka biometrik digunakan bersama-sama dengan kaedah paling terkenal yang diterangkan di atas, mencakupi kira-kira 20% daripada keseluruhan pasaran teknologi biometrik.

Syarikat yang membangun dan melaksanakan teknologi pengenalan muka: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. Di Rusia, syarikat berikut sedang mengusahakan isu ini: Kumpulan Artec, Vocord (kaedah 2D) dan pengeluar lain yang lebih kecil.

Urat tapak tangan

Kira-kira 10-15 tahun yang lalu, teknologi baharu pengenalan biometrik datang - pengiktirafan melalui urat tangan. Ini menjadi mungkin kerana fakta bahawa hemoglobin dalam darah secara intensif menyerap sinaran inframerah.

Kamera IR khas merakam gambar tapak tangan, menghasilkan grid urat muncul dalam gambar. Imej ini diproses oleh perisian dan hasilnya dikembalikan.

imbasan retina
imbasan retina

Lokasi urat pada lengan adalah setanding dengan keunikan iris mata - garis dan strukturnya tidak berubah mengikut peredaran masa. Kebolehpercayaan kaedah ini juga boleh dikaitkan dengan keputusan yang diperoleh semasa pengecaman menggunakan iris.

Anda tidak perlu menghubungi pembaca untuk menangkap imej, tetapi menggunakan kaedah sekarang ini memerlukan beberapa syarat untuk dipenuhi untuk mendapatkan hasil yang paling tepat: adalah mustahil untuk mendapatkannya jika, sebagai contoh, mengambil gambar tangan di jalan. Selain itu, semasa mengimbas, anda tidak boleh menyalakan kamera. Keputusan akhir akan menjadi tidak tepat jika penyakit berkaitan usia hadir.

Pengagihan kaedah di pasaran hanya kira-kira 5%, tetapi terdapat minat yang besar terhadapnya daripada syarikat besar yang telah membangunkan teknologi biometrik: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.

Retina

Mengimbas corak kapilari pada permukaan retina dianggap sebagai kaedah pengenalpastian yang paling boleh dipercayai. Ia menggabungkan ciri terbaik teknologi pengecaman manusia biometrik berdasarkan iris mata dan urat tangan.

Satu-satunya masa kaedah boleh memberikan hasil yang tidak tepat ialah katarak. Pada asasnya, retina mempunyai struktur yang tidak berubah sepanjang hayat.

Kelemahan sistem ini ialah imbasan retina dilakukan apabila orang itu tidak bergerak. Teknologi, kompleks dalam aplikasinya, menyediakan masa pemprosesan yang lama.

sistem keselamatan biometrik
sistem keselamatan biometrik

Disebabkan kos yang tinggi, sistem biometrik tidak digunakan secara meluas, tetapi ia memberikan hasil yang paling tepat bagi semua kaedah pengimbasan ciri manusia di pasaran.

Tangan

Kaedah pengenalan geometri tangan yang popular sebelum ini semakin kurang digunakan, kerana ia memberikan hasil yang paling rendah berbanding kaedah lain. Semasa mengimbas, jari diambil gambar, panjangnya, nisbah antara nod dan parameter individu lain ditentukan.

Bentuk telinga

Pakar mengatakan bahawa semua kaedah pengenalan sedia ada tidak setepat mengenali seseorang melalui bentuk telinga. Walau bagaimanapun, terdapat cara untuk menentukan keperibadian melalui DNA, tetapi dalam kes ini terdapat hubungan rapat dengan orang, jadi ia dianggap tidak beretika.

Penyelidik Mark Nixon dari UK mendakwa bahawa kaedah tahap ini adalah sistem biometrik generasi baharu, ia memberikan hasil yang paling tepat. Tidak seperti retina, iris atau jari, di mana parameter luar kemungkinan besar boleh muncul yang menyukarkan pengenalan, ini tidak berlaku pada telinga. Dibentuk pada zaman kanak-kanak, telinga hanya membesar tanpa mengubah titik utamanya.

Pencipta memanggil kaedah mengenal pasti seseorang melalui organ pendengaran "transformasi sinar imej". Teknologi ini melibatkan penangkapan imej dengan sinaran warna yang berbeza, yang kemudiannya diterjemahkan ke dalam kod matematik.

Namun, menurut saintis itu, kaedahnya juga mempunyai sisi negatif. Kepadacontohnya, rambut yang menutup telinga, sudut yang salah dan ketidaktepatan lain boleh mengganggu mendapatkan imej yang jelas.

Teknologi pengimbasan telinga tidak akan menggantikan kaedah pengenalan yang terkenal dan biasa seperti cap jari, tetapi boleh digunakan bersama-sama dengannya.

sistem pengenalan biometrik
sistem pengenalan biometrik

Ini dipercayai dapat meningkatkan kebolehpercayaan pengecaman manusia. Terutama penting ialah gabungan kaedah yang berbeza (multimodal) dalam penangkapan penjenayah, saintis percaya. Hasil daripada percubaan dan penyelidikan, mereka berharap dapat mencipta perisian yang akan digunakan di mahkamah untuk mengenal pasti secara unik pelaku daripada imej itu.

Suara Manusia

Pengenalan peribadi boleh dilakukan secara tempatan dan jauh menggunakan teknologi pengecaman suara.

Apabila bercakap, sebagai contoh, pada telefon, sistem membandingkan parameter ini dengan parameter yang tersedia dalam pangkalan data dan mencari sampel yang serupa dari segi peratusan. Padanan lengkap bermakna identiti telah ditetapkan, iaitu pengenalan melalui suara telah berlaku.

Untuk mengakses apa-apa sahaja dengan cara tradisional, soalan keselamatan tertentu mesti dijawab. Ini ialah kod berangka, nama sulung ibu dan kata laluan teks lain.

Penyelidikan moden dalam bidang ini menunjukkan bahawa maklumat ini agak mudah diperoleh, jadi kaedah pengenalan seperti biometrik suara boleh digunakan. Dalam kes ini, bukan pengetahuan tentang kod yang tertakluk pada pengesahan, tetapi keperibadian orang itu.

UntukUntuk melakukan ini, pelanggan perlu menyebut beberapa frasa kod atau mula bercakap. Sistem mengecam suara pemanggil dan menyemak sama ada suara itu milik orang ini - sama ada dia adalah orang yang didakwanya.

Sistem keselamatan maklumat biometrik jenis ini tidak memerlukan peralatan yang mahal, ini adalah kelebihannya. Selain itu, anda tidak perlu mempunyai pengetahuan khusus untuk melakukan imbasan suara oleh sistem, kerana peranti secara bebas menghasilkan hasil jenis "benar - palsu".

Walau bagaimanapun, suara boleh berubah sama ada dengan usia atau disebabkan penyakit, jadi kaedah ini boleh dipercayai hanya apabila semuanya teratur dengan parameter ini. Ketepatan keputusan boleh terjejas, di samping itu, oleh hingar luar.

Tulisan Tangan

Pengenalpastian seseorang melalui cara penulisan surat berlaku dalam hampir semua bidang kehidupan di mana perlu meletakkan tandatangan. Ini berlaku, sebagai contoh, di bank, apabila pakar membandingkan sampel yang dijana semasa membuka akaun dengan tandatangan yang dilekatkan semasa lawatan seterusnya.

Ketepatan kaedah ini tidak tinggi, kerana pengecaman tidak berlaku dengan bantuan kod matematik, seperti dalam yang sebelumnya, tetapi dengan perbandingan yang mudah. Terdapat tahap persepsi subjektif yang tinggi. Selain itu, tulisan tangan berubah dengan ketara mengikut usia, yang sering menyukarkan untuk dikenali.

sistem capaian biometrik
sistem capaian biometrik

Adalah lebih baik dalam kes ini untuk menggunakan sistem automatik yang akan membolehkan anda menentukan bukan sahaja padanan yang boleh dilihat, tetapi juga ciri tersendiri lain bagi ejaan perkataan, seperti kecerunan,jarak antara titik dan ciri ciri lain.

Disyorkan: