Systémy biometrickej ochrany: popis, vlastnosti, praktická aplikácia

Moderná veda nie je stále. Ochrana zariadení sa vyžaduje v oblasti ochrany kvality, 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?

Predtým sa takýto systém používal len v obmedzených prípadoch na ochranu najdôležitejších strategických zariadení.

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.

Metódy identifikácie osoby sa tak stávajú 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 vlastností,ktoré sa nemenia v priebehu času, 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 ušných hadíkov, skenovanie očnej sietnice a iné.

Biometria bude v budúcnosti nahradiťzvyčajné metódy autentifikácie osoby na cestovnom pasu, keďže embedded čipy, mapy a podobné inovácie vedeckých technológií budú implementované nielen v tomto dokumente, ale aj v iných.

Malé rozdiely v spôsoboch rozpoznávania osoby:

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

- overenie pravosti - jeden k jednému; Vzorka sa porovná s predtým získaným materiálom. V tomto prípade môže byť osoba známa, údaje získanej osoby sú porovnané so vzorkou parametra osoby v databáze;

Ako fungujú systémy biometrickej ochrany

Aby sme vytvorili základ pre určitú osobu, je potrebné zvážiť jej biologické individuálne parametre ako špeciálne zariadenie.

Systém pamätá vzorkubiometrické charakteristiky (záznamový proces). V tomto prípade môže byť potrebné urobiť niekoľko vzoriek na vytvorenie presnejšej kontrolnej hodnoty parametra. Informácie získané systémom sa premenia na matematický kód.

Okrem vytvorenia vzorky môže systém požiadaťvykonať ďalšie akcie, aby sa skombinoval osobný identifikátor (PIN alebo čipová karta) a biometrická vzorka. Neskôr, keď je kontrola vykonaná, systém porovnáva získané údaje porovnaním matematického kódu s už zaznamenaným. Ak sa zhodujú, znamená to, že autentifikácia bola úspešná.

Možné chyby

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

- chyba typu 1: falošná miera prístupu (FAR) - jedna osoba sa môže mýliť s inou osobou;

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

Ak chcete vylúčiť napríklad chybytejto úrovne 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 súčasnosti je najznámejšou metódoubiometrie. Pri získavaní pasu musia moderni občania Ruska prejsť postupom odtlačkov prstov, aby ich vložili do svojej osobnej karty.

Táto metóda je založená na jedinečnostipapilárny prstový vzor a používa sa dosť dlho, začínajúc kriminológia (daktyloskopia). Skenovaním prstov systém preloží vzorku do druhu kódu, ktorý sa potom porovná s existujúcim identifikátorom.

Spravidla algoritmy spracovania informáciípoužite individuálne umiestnenie určitých bodov, ktoré obsahujú odtlačky prstov - rozvetvenie, koniec riadku vzorov atď. Čas, ktorý prekladá obrázok do kódu a výstup výsledku je zvyčajne asi 1 sekundu.

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:

- Existuje nezvyčajná vlhkosť alebo suchosť prstov.

- Ruky sa ošetrujú chemickými prvkami, ktoré znemožňujú identifikáciu.

- Existujú mikrotrhlinky 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, "SmartLock" atď.

Očná dúhovka

Obrázok obalu sa vytvoril v 36. týždnivnútromaternicový vývoj, je nastavený na dva mesiace a počas celého života sa nemení. Biometrické systémy identifikácie 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.

Pri snímaní snímky, údaje o poloheurčité body na očnej dúhovke sa prenášajú do kalkulačky, čo potom poskytuje informácie o možnosti prijímania. Rýchlosť spracovávania informácií o dúhovke človeka je približne 500 ms.

V súčasnosti tento systém rozpoznávaniaBiometrický trh nepresahuje 9% celkového počtu takýchto identifikačných metód. Podiel na trhu využívajúci technológiu odtlačkov prstov je zároveň viac ako 50%.

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

Tak, v súčasnosti v Ruskuexistujú tieto spoločnosti, ktoré vytvárajú systém 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

Existujú biometrické bezpečnostné systémy,Súvisiace s rozpoznávaním tváre v režime 2D a 3D. Vo všeobecnosti sa verí, že rysy tváre každého človeka sú jedinečné a počas života sa nemenia. Charakteristiky, ako sú vzdialenosti medzi určitými bodmi, tvar atď., Zostávajú nezmenené.

Režim 2D je statická metódaidentifikácia. Pri upevňovaní obrázka je nevyhnutné, aby sa osoba nepohla. 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 súčasnej dobe táto metóda nie je veľmi populárnapretože má nízku presnosť 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 potrebuje byť identifikovaná, čo umožňuje ľuďom rozpoznať fotografiu a hlas zaznamenaný na technických zariadeniach.

Metóda 3D má úplne odlišné prichádzajúceparametre, 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 softvérového obrazu odstráňte nevhodné obrazy, kde je obtiažne vidieť tvár alebo existujú sekundárne objekty.

Program potom určuje a ignoruje extraobjekty (okuliare, účes atď.). Antropometrické črty tváre sú pridelené a zapamätané a vytvárajú jedinečný kód, ktorý je uložený v špeciálnom dátovom obchode. Doba snímania je približne 2 sekundy.

Avšak napriek výhode 3D metódy cez 2D metódu, akékoľvek významné rušenie na tvári alebo zmena výrazu tváre zhoršujú štatistickú spoľahlivosť tejto technológie.

K dnešnému dňu biometrická technológiaRozpoznávanie tváre sa používa spolu s najznámejšími metódami popísanými vyššie, čo predstavuje približne 20% celého trhu s biometrickými technológiami.

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

Palmové žily

Pred 10-15 rokmi prišla nová technológiabiometrická identifikácia - rozpoznanie žíl na rukách. To sa stalo možným kvôli tomu, že hemoglobín, ktorý je v krvi, intenzívne absorbuje infračervené žiarenie.

Špeciálna IR kamera nasníma dlaň, čo má za následok vytvorenie mriežky žíl v obraze. Tento obrázok je spracovaný softvérom a výsledok je výstupný.

Usporiadanie žíl na ramene je porovnateľné s vlastnosťamidúhovky oka - ich časy a štruktúra sa časom nemenia. Spoľahlivosť tejto metódy môže tiež korelovať s výsledkami získanými identifikáciou s dúhovkou.

Kontakt na zachytávanie obrázkovzariadenie nepotrebujete čítať, ale pomocou tejto metódy sú potrebné určité podmienky, za ktorých bude výsledok najpresnejší: nemôžete ho získať, ak napríklad fotografujete ruku na ulici. Takisto počas snímania fotoaparát nemôže byť osvetlený. Konečný výsledok bude nepresný v prípade chorôb súvisiacich s vekom.

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

Sietnica oka

Skenovanie kapilárneho vzoru na povrchusietnica sa považuje za najspoľahlivejšiu metódu identifikácie. Kombinuje najlepšie vlastnosti biometrických technológií na rozpoznanie ľudského zraku oči a žilami ruky.

Jediný spôsob, ako môže metóda poskytnúť nepresné výsledky, je katarakta. V podstate má sietnica v priebehu života nemennú štruktúru.

Nevýhodou tohto systému je toSkenovanie sietnice sa vykonáva, keď sa osoba nehýbe. Komplexná technológia vo svojej aplikácii poskytuje dlhú dobu spracovania výsledkov.

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

ruky

Predtým populárny spôsob identifikácieGeometria rúk sa stáva menej uplatniteľnou, pretože poskytuje najnižšie výsledky v porovnaní s inými metódami. Pri skenovaní sú fotografované prsty, určuje sa ich dĺžka, vzťah medzi uzlami a ďalšie jednotlivé parametre.

Tvar uší

Odborníci hovoria, že všetky existujúceMetódy 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 Británieže 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 vonkajšie parametre, ktoré sťažujú identifikáciu, nedôjde to na ušiach. Vytvorená v detstve, ucho rastie a vo svojich hlavných bodoch sa nemení.

Metóda ľudskej identifikácie orgánom sluchuvynálezca nazval "ray transformáciu obrazu". Táto technológia umožňuje snímanie snímok lúčmi rôznych farieb, ktoré sa potom preložia do matematického kódu.

Avšak, podľa vedca, jeho metódaexistujú 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 spoľahlivosťuznanie ľudí. 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 totožnosti sa môže vykonávať lokálne i vzdialene pomocou technológie rozpoznávania hlasu.

Keď hovoríte napríklad telefonicky, systémporovná tento parameter s parametrami v databáze a nájde podobné vzory v percentách. Kompletná zhoda znamená, že identita je stanovená, to znamená, že bola identifikovaná hlasom.

Na prístup k čomutradičným spôsobom je potrebné odpovedať na niektoré bezpečnostné otázky. Ide o digitálny kód, rodné meno matky a iné textové heslá.

Moderný výskum v tejto oblastiukazujú, že je ľahké získať tieto informácie, takže je možné použiť také metódy identifikácie ako hlasové biometrické údaje. V tomto prípade nie je znalosť kódexov, ktoré sa kontrolujú, ale totožnosť osoby.

K tomu musí klient povedať ľubovoľnéprístupovú frázu alebo začnite hovoriť. Systém rozpozná hlas volajúceho a skontroluje, či patrí tomuto človeku - ak je to osoba, o ktorej tvrdí, že je.

Systémy biometrickej informačnej bezpečnosti tohto systémutypy nevyžadujú drahé zariadenia, je to ich výhoda. Navyše na vykonávanie hlasového skenovania systémom nie je potrebné mať špeciálne vedomosti, pretože zariadenie nezávisle produkuje výsledok typu "true-false".

Hlas sa však môže zmeniť buď s vekom,alebo kvôli chorobe, takže metóda je spoľahlivá iba vtedy, keď je všetko v poriadku s týmto parametrom. Presný šum môže tiež ovplyvniť presnosť výsledkov.

Ručným písaním

Identifikácia osoby spôsobom zápisu písmenprebieha takmer v každej oblasti života, kde je potrebné podpísať. Stane sa to napríklad v banke, keď odborník porovná vzorku vytvorenú pri otvorení účtu s podpismi pripevnenými počas nasledujúcej návštevy.

Presnosť tejto metódy je nízka, pretožeidentifikácia sa nevyskytuje s matematickým kódom, ako v predchádzajúcich, ale jednoduchým porovnaním. Existuje vysoká miera subjektívneho vnímania. Okrem toho sa písmo výrazne líši s vekom, čo často sťažuje jeho rozpoznanie.

V tomto prípade je lepšie používať automatickésystémy, ktoré vám umožnia určiť nielen viditeľné zápalky, ale aj iné charakteristické znaky pravopisu slov, ako je sklon, vzdialenosť medzi bodmi a iné charakteristické znaky.