Biometrický bezpečnostný systém: opis, charakteristika, praktické uplatňovanie

Moderná veda nie je stále. Zariadenie sa stále viac stará o ochranu, takže tí, ktorí ich náhodou prevezmú, nemôžu plne využívať informácie. Okrem toho sa metódy ochrany informácií pred neoprávneným prístupom používajú nielen v každodennom živote.

Okrem zadávania hesiel v digitálnej forme sa používajú viac individualizované systémy biometrickej ochrany.

Čo je to?

V minulosti sa takýto systém používal len v obmedzených prípadoch na ochranu najdôležitejších strategických objektov.

Potom po 11. septembri 2011 dospel k záveru, že takýto spôsob ochrany informácií a prístupu sa môže uplatňovať nielen v týchto oblastiach, ale aj v iných oblastiach.

Spôsoby identifikácie osoby sa tak stali nevyhnutnými v mnohých metódach boja proti podvodom a terorizmu, ako aj v oblastiach, ako sú:

- biometrické systémy prístupu k komunikačným technológiám, sieťovým a počítačovým databázam;

- databázy;

- kontrola prístupu k úložisku informácií atď.

Každá osoba má súbor charakteristík, ktoré sa časom nemenia, alebo tie, ktoré sa dajú meniť, ale zároveň patria len určitej osobe. Z tohto hľadiska môžeme rozlíšiť nasledujúce parametre biometrických systémov, ktoré sa používajú v týchto technológiách:

- dynamické - vlastnosti rukopisu, hlasu atď .;

- statické odtlačky prstov, fotografovanie uší, skenovanie očnej sietnice a ďalšie.

Biometrické technológie budú v budúcnosti nahradiť bežné metódy autentifikácie osoby pod pasom, pretože embedded čipy, mapy a podobné inovácie vedeckých technológií budú implementované nielen v tomto dokumente, ale aj v iných.

Malé rozdiely v spôsoboch rozpoznávania osobnosti:

- identifikácia - jeden až mnoho; Vzorka sa porovná so všetkými dostupnými parametrami.

- Autentifikácia - jeden k jednému; Vzorka sa porovná s predtým získaným materiálom. V tomto prípade si môže osoba uvedomiť, že údaje o prijatej osobe sa porovnávajú so vzorkou parametra osoby v databáze;

Ako fungujú systémy biometrickej ochrany

Aby bolo možné vytvoriť základ pre konkrétnu osobu, je potrebné zvážiť jej biologické individuálne parametre ako špeciálne zariadenie.

Systém si pamätá získanú vzorku biometrickej charakteristiky (záznamový proces). V takomto prípade môže byť potrebné urobiť niekoľko vzoriek na zostavenie presnejšej kontrolnej hodnoty parametra. Informácie získané systémom sa premenia na matematický kód.

Okrem vytvárania vzorky môže systém požadovať ďalšie akcie, aby sa spojil osobný identifikátor (kód PIN alebo čipová karta) a biometrická vzorka. V budúcnosti, keď je kontrola vykonaná, systém porovnáva získané údaje porovnaním matematického kódu s už zaznamenanými. Ak sa zhodujú, znamená to, že overovanie bolo úspešné.

Možné chyby

Systém môže rozlíšiť chyby, na rozdiel od rozpoznávania hesiel alebo elektronických kľúčov. V tomto prípade sa rozlišujú nasledujúce typy nesprávnych informácií:

- chyba typu 1: nesprávny prístup (FAR) - jedna osoba sa môže mýliť s inou osobou;

- Chyba druhého druhu: koeficient odmietnutia falošného prístupu (FRR) - osoba nie je v systéme rozpoznaná.

Aby bolo možné vylúčiť napríklad chyby na tejto úrovni, je potrebné prekročiť indexy FAR a FRR. To však nie je možné, pretože na to by bolo potrebné vykonať identifikáciu osoby DNA.

odtlačky prstov

V súčasnej dobe je najznámejšia metóda biometrie. Pri získavaní pasu musia moderní občania Ruska podstúpiť postup snímania odtlačkov prstov, aby ich vložili do osobnej karty.

Táto metóda je založená na jedinečnosti modelu papilárneho prsta a používa sa dosť dlho, začínajúc kriminológia (daktyloskopia). Skenovaním prstov systém prekladá vzorku do druhu kódu, ktorý sa potom porovná s existujúcim identifikátorom.

Zvyčajne algoritmy spracovania informácií používajú individuálne umiestnenie určitých bodov, ktoré obsahujú odtlačky prstov, koniec čiary vzorov atď. Čas, ktorý prekladá obrázok do kódu a výstup výsledku je zvyčajne asi 1 sekunda.

Zariadenie vrátane softvéru na to je vyrobené v súčasnosti v komplexe a je pomerne lacné.

Výskyt chýb pri skenovaní prstov ruky (alebo oboch rúk) sa vyskytuje pomerne často v nasledujúcich prípadoch:

- Neobvyklá vlhkosť alebo suché prsty.

- Ruky sú ošetrené chemickými prvkami, ktoré znemožňujú identifikáciu.

- Existujú mikrotrhly alebo škrabance.

- Existuje veľký a nepretržitý tok informácií. Napríklad je to možné v podniku, kde sa prístup na pracovisko uskutočňuje pomocou odtlačku prsta. Keďže tok ľudí je značný, systém môže zlyhať.

Najznámejšie spoločnosti, ktoré sa zaoberajú systémami na rozpoznávanie odtlačkov prstov, sú: Bayometric Inc., SecuGen. V Rusku pracujeme na týchto témach: "Sonda", BioLink, "SmartLoc" atď.

Očná dúhovka

Vzor obálky je vytvorený na 36. týždni intrauterinného vývoja, je nastavený na dva mesiace a počas života sa nemení. Biometrické identifikačné systémy dúhovky sú nielen najpresnejšie medzi inými v tejto sérii, ale aj jedným z najdrahších.

Výhodou metódy je, že skenovanie, t.j. zachytenie obrazu, sa môže vyskytovať vo vzdialenosti 10 cm, a vo vzdialenosti 10 metrov.

Keď je obrázok uzamknutý, údaje o umiestnení určitých bodov na očnej dúhovke sa prenášajú do kalkulačky, čo potom poskytuje informácie o možnosti tolerancie. Rýchlosť spracovávania informácií o dúhovke človeka je približne 500 ms.

V súčasnosti tento systém uznávania údajov na biometrickom trhu nepresahuje 9% celkového počtu takýchto identifikačných metód. Podiel na trhu, ktorý využíva technológia odtlačkov prstov, je zároveň viac ako 50%.

Skenery, ktoré umožňujú zachytiť a spracovávať dúhovku oka, majú pomerne zložitý dizajn a softvér, a preto je pre takéto zariadenia nastavená vysoká cena. Okrem toho bol Iridian monopolom vo výrobe systémov rozpoznávania dúhovky . Potom na trh vstúpili ďalšie veľké spoločnosti, ktoré sa už zaoberali výrobou komponentov rôznych zariadení.

Preto v súčasnosti v Rusku existujú nasledovné spoločnosti, ktoré vytvárajú systémy na rozpoznávanie osoby dúhovou dúhovkou: AOptix, SRI International. Tieto firmy však neposkytujú ukazovatele počtu chýb 1 a 2 druhov, takže nie je fakt, že systém nie je chránený proti falšovaniu.

Geometria tváre

V rozpoznávaní tváre sú spojené 2D a 3D režimy biometrických bezpečnostných systémov. Vo všeobecnosti sa predpokladá, že vlastnosti tváre každej osoby sú jedinečné a počas života sa nemenia. Charakteristiky, ako sú vzdialenosti medzi určitými bodmi, tvar atď., Zostávajú nezmenené.

2D režim je statická metóda identifikácie. Pri upevňovaní obrázka je potrebné, aby sa osoba nehýbala. Pozadie, prítomnosť kníre, fúzy, jasné svetlo a ďalšie faktory, ktoré zabraňujú systému rozpoznať tvár, majú tiež význam. To znamená, že pri akýchkoľvek nepresnostiach bude výsledok nesprávny.

V súčasnosti táto metóda nie je veľmi populárna kvôli jej nízkej presnosti a používa sa iba v multimodálnej (krížovej) biometrii, čo je kombináciou spôsobov rozpoznávania osoby tvárou a hlasom súčasne. Systémy biometrickej ochrany môžu zahŕňať ďalšie moduly - DNA, odtlačky prstov a iné. Okrem toho krížová metóda nevyžaduje kontakt s osobou, ktorá musí byť identifikovaná, čo umožňuje rozpoznať ľudí podľa fotografií a hlasu zaznamenaných na technických zariadeniach.

Metóda 3D má úplne odlišné vstupné parametre, takže sa nedá porovnať s 2D technológiou. Pri nahrávaní obrázka sa osoba používa v dynamike. Systém, určujúci každý obrázok, vytvorí 3D model, ktorý potom porovná získané dáta.

V tomto prípade sa používa špeciálna sieť, ktorá sa premieta na tvár osoby. Systémy biometrickej ochrany, ktoré vytvárajú niekoľko snímok za sekundu, spracujú obraz softvéru, ktorý je v nich obsiahnutý. V prvej fáze vytvárania obrazu softvéru odstráňte nevhodné obrazy, kde je obtiažne vidieť tvár alebo existujú sekundárne objekty.

Potom program určuje a ignoruje nepotrebné položky (okuliare, účes atď.). Antropometrické črty tváre sú pridelené a zapamätané a generujú jedinečný kód, ktorý je uložený v špeciálnom úložisku dát. Doba snímania záberu je približne 2 sekundy.

Avšak napriek výhode metódy 3D vďaka metóde 2D, akékoľvek významné rušenie na tvári alebo zmena výrazu tváre zhoršuje štatistickú spoľahlivosť tejto technológie.

Doteraz sa používali biometrické technológie rozpoznávania tváre spolu s najznámejšími metódami opísanými vyššie, ktoré predstavujú približne 20% celého trhu s biometrickými technológiami.

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

Palmové žily

Asi pred 10 až 15 rokmi prišla nová technológia biometrickej identifikácie - rozpoznanie žíl z ruky. To bolo možné vzhľadom na skutočnosť, že hemoglobín, ktorý je v krvi, intenzívne absorbuje infračervené žiarenie.

Špeciálna IR kamera odfotografuje dlaň, čo vedie k mriežke žíl na obrázku. Tento obrázok spracováva softvér a výsledok je výstupný.

Usporiadanie žíl na ramene je porovnateľné so zvláštnosťami očnej dúhovky - ich línie a štruktúra sa časom nemenia. Spoľahlivosť tejto metódy môže tiež korelovať s výsledkami získanými identifikáciou s dúhovkou.

Nemusíte sa kontaktovať, aby ste snímaný obrázok získali pomocou čítačky, ale pomocou tejto metódy sú potrebné určité podmienky, za ktorých bude výsledok najpresnejší: nemôžete ho získať, napríklad ak fotografujete ruku na ulici. Taktiež počas snímania fotoaparát nemôže byť osvetlený. Konečný výsledok bude nepresný v prípade chorôb súvisiacich s vekom.

Šírenie metódy na trhu je len asi 5%, ale priťahuje veľký záujem veľkých spoločností, ktoré už vyvinuli biometrické technológie: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.

Sietnica oka

Skenovanie vzoriek kapilár na povrchu sietnice sa považuje za najspoľahlivejšiu metódu identifikácie. Kombinácia najlepších vlastností biometrických technológií na rozpoznanie ľudského zraku oči a žilami ruky.

Jediný čas, kedy metóda môže poskytnúť nepresné výsledky, je šedý zákal. Vo všeobecnosti má sietnica v priebehu života nemennú štruktúru.

Mínus tohto systému spočíva v tom, že skenovanie sietnice sa uskutoční, keď sa osoba nehýbe. Obtiažna aplikačná technológia poskytuje dlhý čas spracovania.

Z dôvodu vysokých nákladov biometrický systém nemá dostatočnú distribúciu, ale poskytuje najpresnejšie výsledky zo všetkých metód skenovania ľudských funkcií ponúkaných na trhu.

ruky

Predtým sa populárna metóda identifikácie geometrie rúk stala menej uplatniteľnou, pretože prináša najnižšie výsledky v porovnaní s inými metódami. Pri skenovaní sa vyfotografujú prsty, ich dĺžka, vzťah medzi uzlami a ďalšie jednotlivé parametre.

Tvar uší

Odborníci tvrdia, že všetky existujúce metódy identifikácie nie sú tak presné ako rozpoznávanie osoby v tvare ucha. Existuje však spôsob, ako určiť totožnosť DNA, ale v tomto prípade existuje úzky kontakt s ľuďmi, takže sa považuje za neetické.

Výskumník Mark Nixon z Veľkej Británie tvrdí, že metódy tejto úrovne sú biometrické systémy novej generácie, poskytujú najpresnejšie výsledky. Na rozdiel od sietnice, dúhovky alebo prstov, pri ktorých je veľmi pravdepodobné, že sa objavia cudzie parametre, ktoré znemožňujú identifikáciu, nedôjde to na ušiach. Vzniknutá v detstve, ucho rastie a vo svojich hlavných bodoch sa nemení.

Vynálezca nazval metódu ľudskej identifikácie orgánom počutia "transformácie obrazu lúča". Táto technológia zahŕňa zachytenie obrazov s lúčmi rôznych farieb, ktoré sa potom preložia do matematického kódu.

Podľa vedca však jeho metóda má aj negatívne stránky. Napríklad vlasy, ktoré uzatvárajú uši, nesprávne vybrané skracovanie a iné nepresnosti môžu interferovať s dosiahnutím jasného obrazu.

Technológia skenovania uší nenahradzuje taký známy a známy spôsob identifikácie ako odtlačky prstov, ale môže byť použitý spolu s ním.

Predpokladá sa, že toto zvýši spoľahlivosť ľudského rozpoznávania. Zvlášť dôležitá je kombinácia rôznych metód (multimodálnych) pri zachytení zločincov, domnieva sa vedec. V dôsledku experimentov a výskumu dúfajú, že vytvoria softvér, ktorý bude použitý na súde na jednoznačnú identifikáciu páchateľov obrazu.

Hlas človeka

Identifikácia osobnosti sa môže vykonávať lokálne i vzdialene pomocou technológie rozpoznávania hlasu.

Keď hovoríme napríklad telefonicky, systém porovnáva tento parameter s parametrami dostupnými v databáze a nájde podobné vzory v percentách. Kompletná zhoda znamená, že totožnosť je zistená, to znamená, že bola identifikovaná hlasom.

Aby ste získali prístup k niečomu tradičným spôsobom, je potrebné odpovedať na niektoré bezpečnostné otázky. Toto je digitálny kód, rodné meno matky a ďalšie textové heslá.

Moderný výskum v tejto oblasti ukazuje, že tieto informácie sa dajú ľahko získať, aby mohli byť použité identifikačné metódy, ako napríklad hlasová biometria. V tomto overovaní nie je znalosť kódov, ale totožnosť osoby.

K tomu musí klient vysloviť kódovú frázu alebo začať hovoriť. Systém rozpozná hlas volajúceho a skontroluje, či je členom tejto osoby - či je to, kým tvrdí, že je.

Biometrické systémy ochrany informácií tohto typu nevyžadujú drahé zariadenia, to je ich výhoda. Okrem toho, na vykonávanie systému hlasového skenovania nie je potrebné mať zvláštne vedomosti, pretože zariadenie nezávisle produkuje výsledok typu "true - false".

Avšak, hlas môže byť zmenená buď s vekom alebo v dôsledku choroby, takže táto metóda je spoľahlivá len vtedy, keď je tento parameter je v poriadku. Presnosť výsledkov môže byť ovplyvnená, navyše šum na pozadí.

rukopis

ľudský identifikácia procesu písanie listov sa koná v takmer každej oblasti života, kde je potrebné sa prihlásiť. K tomu dochádza napríklad v banke, keď špecialista overí vzor generovaný pri otvorení účtu, podpisy pripevnené na ďalšiu návštevu.

Presnosť tejto metódy je nízka, pretože neexistuje žiadna identifikácia pomocou matematického kódu, rovnako ako v minulosti, a jednoduché porovnanie. Je tu vysoký stupeň subjektívneho vnímania. Okrem toho, s vekom, rukopis sa mení, je často ťažké rozlíšiť.

Lepšie je v tomto prípade použitia automatických systémov, ktoré budú určovať nielen zjavnú náhoda, ale aj ďalšie charakteristické rysy hláskovanie, napríklad svahu, vzdialenosť medzi bodmi a ďalšie funkcie.