Biometrinės apsaugos sistemos: aprašymas, charakteristikos, praktinis pritaikymas

Turinys:

Biometrinės apsaugos sistemos: aprašymas, charakteristikos, praktinis pritaikymas
Biometrinės apsaugos sistemos: aprašymas, charakteristikos, praktinis pritaikymas
Anonim

Šiuolaikinis mokslas nestovi vietoje. Vis dažniau reikalaujama kokybiškos įrenginių apsaugos, kad netyčia juos užvaldęs žmogus negalėtų visapusiškai pasinaudoti informacija. Be to, informacijos apsaugos nuo neteisėtos prieigos metodai naudojami ne tik kasdieniame gyvenime.

Be slaptažodžių įvedimo skaitmenine forma, naudojamos labiau individualizuotos biometrinės apsaugos sistemos.

Kas tai?

Anksčiau tokia sistema buvo naudojama tik ribotais atvejais, siekiant apsaugoti svarbiausius strateginius objektus.

biometrinės apsaugos sistemos
biometrinės apsaugos sistemos

Tada, po 2011 m. rugsėjo 11 d., padarėme išvadą, kad toks informacijos ir prieigos apsaugos būdas gali būti taikomas ne tik šiose, bet ir kitose srityse.

Todėl žmonių atpažinimo metodai tapo nepakeičiami daugelyje kovos su sukčiavimu ir terorizmu metodų, taip pat tokiose srityse kaip:

- biometrinės sistemos, skirtos prieigai prie ryšių technologijų, tinklo ir kompiuterių duomenų bazių;

-duomenų bazė;

– prieigos prie informacijos saugyklų kontrolė ir kt.

Kiekvienas žmogus turi savybių rinkinį, kuris laikui bėgant nekinta, arba tas, kurias galima keisti, bet priklauso tik konkrečiam asmeniui. Šiuo atžvilgiu galima išskirti šiuos šiose technologijose naudojamų biometrinių sistemų parametrus:

- dinamiška – rašymo ranka, balso ir kt. ypatybės;

– statinis – pirštų atspaudai, ausies kaulo fotografavimas, tinklainės nuskaitymas ir kt.

Ateityje biometrinės technologijos pakeis įprastus asmens tapatybės patvirtinimo naudojant pasą būdus, nes ne tik šiame, bet ir kituose dokumentuose bus pristatomi įterptieji lustai, kortelės ir panašios mokslo technologijų naujovės.

Mažas nukrypimas apie identifikavimo metodus:

- Identifikavimas – nuo vieno iki daugelio; pavyzdys lyginamas su visais turimais pagal tam tikrus parametrus.

- Autentifikavimas – vienas prieš vieną; mėginys lyginamas su anksčiau gauta medžiaga. Tokiu atveju asmuo gali būti žinomas, gauti asmens duomenys lyginami su duomenų bazėje turimu šio asmens pavyzdiniu parametru;

Kaip veikia biometrinės apsaugos sistemos

Norint sukurti pagrindą tam tikram asmeniui, reikia specialiu prietaisu atsižvelgti į jo individualius biologinius parametrus.

Sistema įsimena gautą biometrinį pavyzdį (rašymo procesas). Tokiu atveju, norint sudaryti tikslesnį pavyzdį, gali prireikti atlikti kelis pavyzdžiusparametro kontrolinė vertė. Sistemos gauta informacija konvertuojama į matematinį kodą.

Be pavyzdžio sukūrimo, sistema gali paprašyti papildomų veiksmų, kad sujungtų asmens identifikatorių (PIN arba intelektualiąją kortelę) ir biometrinį pavyzdį. Vėliau, nuskenavus atitikmenį, sistema gautus duomenis lygina palygindama matematinį kodą su jau įrašytais. Jei jie sutampa, tai reiškia, kad autentifikavimas buvo sėkmingas.

Galimos klaidos

Sistema gali sukelti klaidų, skirtingai nei atpažinimas naudojant slaptažodžius ar elektroninius raktus. Šiuo atveju išskiriami šie neteisingos informacijos tipai:

- 1 tipo klaida: klaidingas prieigos rodiklis (FAR) – vienas asmuo gali būti supainiotas su kitu;

- 2 tipo klaida: klaidingas atmetimo rodiklis (FRR) – asmuo sistemoje neatpažįstamas.

Norint neįtraukti, pavyzdžiui, tokio lygio klaidų, būtina kirsti FAR ir FRR rodiklius. Tačiau tai neįmanoma, nes tam reikėtų identifikuoti asmenį pagal DNR.

Pirštų atspaudai

Šiuo metu labiausiai žinomas metodas yra biometriniai duomenys. Šiuolaikiniai Rusijos piliečiai, gavę pasą, turi atlikti pirštų atspaudų paėmimo procedūrą, kad įvestumėte juos į asmeninę kortelę.

biometrinės technologijos
biometrinės technologijos

Šis metodas pagrįstas pirštų papiliarinio rašto unikalumu ir buvo naudojamas gana ilgą laiką, pradedant teismo ekspertize.(daktiloskopija). Nuskaitydama pirštus, sistema paverčia pavyzdį į tam tikrą kodą, kuris vėliau lyginamas su esamu identifikatoriumi.

Paprastai informacijos apdorojimo algoritmai naudoja atskirą tam tikrų taškų, kuriuose yra pirštų atspaudų, vietą – šakutes, rašto linijos pabaigą ir pan. Laikas, per kurį vaizdas paverčiamas kodu ir gaunamas rezultatas yra paprastai apie 1 sekundę.

Įranga, įskaitant jai skirtą programinę įrangą, šiuo metu gaminama komplekse ir yra palyginti nebrangi.

Gana dažnai nuskaitant pirštus (arba abi rankas) pasitaiko klaidų, jei:

- Pirštai yra neįprastai drėgni arba sausi.

- Rankos apdorotos cheminėmis medžiagomis, kurios apsunkina atpažinimą.

- Yra smulkių įtrūkimų arba įbrėžimų.

- Yra didelis ir nuolatinis informacijos srautas. Pavyzdžiui, tai įmanoma įmonėje, kurioje prieiga prie darbo vietos atliekama naudojant pirštų atspaudų skaitytuvą. Kadangi žmonių srautas yra didelis, sistema gali sugesti.

Žymiausios įmonės, užsiimančios pirštų atspaudų atpažinimo sistemomis: Bayometric Inc., SecuGen. Rusijoje jie šiuo klausimu dirba: „Sonda“, „BioLink“, „SmartLock“ir kt.

Akių rainelė

Kiautos modelis susidaro 36 vaisiaus vystymosi savaitę, nusistovėjo per du mėnesius ir nesikeičia visą gyvenimą. Biometrinės rainelės identifikavimo sistemos nėratik pats tiksliausias tarp kitų šioje serijoje, bet ir vienas brangiausių.

Metodo pranašumas yra tas, kad nuskaitymas, tai yra vaizdo fiksavimas, gali būti atliekamas tiek 10 cm, tiek 10 metrų atstumu.

Fiksuojant vaizdą, duomenys apie tam tikrų akies rainelės taškų išsidėstymą perduodami į skaičiuotuvą, kuris vėliau suteikia informaciją apie tolerancijos galimybę. Žmogaus rainelės duomenų apdorojimo greitis yra apie 500 ms.

biometrinių sistemų parametrai
biometrinių sistemų parametrai

Šiuo metu ši atpažinimo sistema biometrinių duomenų rinkoje užima ne daugiau kaip 9% visų tokių identifikavimo būdų. Tuo pačiu metu pirštų atspaudų technologijos rinkos dalis viršija 50%.

Skeneriai, leidžiantys užfiksuoti ir apdoroti akies rainelę, yra gana sudėtingos konstrukcijos ir programinės įrangos, todėl tokiems įrenginiams yra nustatyta didelė kaina. Be to, Iridian iš pradžių buvo monopolija žmogaus rainelės atpažinimo sistemų gamyboje. Tada į rinką pradėjo ateiti kitos didelės įmonės, kurios jau užsiėmė įvairių įrenginių komponentų gamyba.

Taigi, šiuo metu Rusijoje yra šios įmonės, kurios formuoja žmogaus atpažinimo sistemas pagal akies rainelę: AOptix, SRI International. Tačiau šios įmonės nepateikia 1-ojo ir 2-ojo tipo klaidų skaičiaus rodiklių, todėl nėra faktas, kad sistema neapsaugota nuo padirbinėjimo.

Veido geometrija

Yra biometrinių sistemųsaugumas, susijęs su veido atpažinimu 2D ir 3D režimais. Apskritai manoma, kad kiekvieno žmogaus veido bruožai yra unikalūs ir nesikeičia per gyvenimą. Charakteristikos, tokios kaip atstumai tarp tam tikrų taškų, forma ir kt., nesikeičia.

2D režimas yra statinis identifikavimo metodas. Fiksuojant vaizdą būtina, kad žmogus nejudėtų. Taip pat svarbu fonas, ūsų, barzdos, ryškios šviesos ir kiti veiksniai, neleidžiantys sistemai atpažinti veido. Tai reiškia, kad dėl bet kokių netikslumų rezultatas bus neteisingas.

Šiuo metu šis metodas nėra labai populiarus dėl savo mažo tikslumo ir naudojamas tik multimodalinėje (kryžminėje) biometrijoje, kuri yra būdų, kaip vienu metu atpažinti žmogų pagal veidą ir balsą, derinys. Biometrinėse apsaugos sistemose gali būti ir kitų modulių – DNR, pirštų atspaudų ir kt. Be to, kryžminis metodas nereikalauja kontakto su asmeniu, kurio tapatybę reikia nustatyti, o tai leidžia atpažinti žmones pagal nuotrauką ir balsą, įrašytą techniniuose įrenginiuose.

3D metodas turi visiškai skirtingus įvesties parametrus, todėl jo negalima lyginti su 2D technologija. Įrašant vaizdą, naudojamas dinamikos veidas. Sistema, fiksuodama kiekvieną vaizdą, sukuria 3D modelį, su kuriuo vėliau lyginami gauti duomenys.

pirštų atspaudai
pirštų atspaudai

Šiuo atveju naudojamas specialus tinklelis, kuris projektuojamas ant žmogaus veido. Biometrinės apsaugos sistemos, sukuriančios kelis kadrus perantra, apdorokite vaizdą naudodami juose esančią programinę įrangą. Pirmajame vaizdo kūrimo etape programinė įranga atmeta netinkamus vaizdus, kai veidas nėra aiškiai matomas arba yra antrinių objektų.

Tada programa aptinka ir ignoruoja papildomus elementus (akinius, šukuoseną ir kt.). Išryškinami ir įsimenami antropometriniai veido bruožai, sukuriamas unikalus kodas, kuris įvedamas į specialią duomenų saugyklą. Vaizdo fiksavimo laikas yra apie 2 sekundes.

Tačiau, nepaisant 3D metodo pranašumo prieš 2D metodą, bet koks reikšmingas veido trikdymas ar veido išraiškų pasikeitimas mažina statistinį šios technologijos patikimumą.

Šiandien biometrinės veido atpažinimo technologijos naudojamos kartu su geriausiais anksčiau aprašytais metodais, kurie sudaro maždaug 20 % visos biometrinių technologijų rinkos.

Įmonės, kuriančios ir diegiančios veido identifikavimo technologiją: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. Rusijoje šiuo klausimu dirba šios įmonės: Artec Group, Vocord (2D metodas) ir kiti, mažesni gamintojai.

Pelnų venos

Maždaug prieš 10–15 metų atsirado nauja biometrinio identifikavimo technologija – atpažinimas pagal rankos venas. Tai tapo įmanoma dėl to, kad kraujyje esantis hemoglobinas intensyviai sugeria infraraudonąją spinduliuotę.

Speciali IR kamera fotografuoja delną, todėl nuotraukoje atsiranda gyslų tinklelis. Šį vaizdą apdoroja programinė įranga, o rezultatas grąžinamas.

tinklainės skenavimas
tinklainės skenavimas

Venų išsidėstymas ant rankos yra panašus į akies rainelės ypatumus – jų linijos ir struktūra laikui bėgant nekinta. Šio metodo patikimumas taip pat gali būti koreliuojamas su rezultatais, gautais identifikuojant naudojant rainelę.

Jums nereikia susisiekti su skaitytoju, kad užfiksuotumėte vaizdą, tačiau naudojant šį dabartinį metodą reikia įvykdyti tam tikras sąlygas, kad gautumėte tiksliausią rezultatą: jo neįmanoma gauti, jei, pavyzdžiui, fotografuodamas ranką gatvėje. Be to, nuskaitymo metu negalite apšviesti fotoaparato. Galutinis rezultatas bus netikslus, jei bus su amžiumi susijusių ligų.

Nr. Ltd., Hitachi VeinID.

Tinklainė

Tinklainės paviršiaus kapiliarų rašto nuskaitymas laikomas patikimiausiu identifikavimo metodu. Jis sujungia geriausias biometrinių žmogaus atpažinimo technologijų, pagrįstų akių rainele ir plaštakos venomis, savybes.

Vienintelis atvejis, kai metodas gali duoti netikslius rezultatus, yra katarakta. Iš esmės tinklainės struktūra nesikeičia visą gyvenimą.

Šios sistemos trūkumas yra tas, kad tinklainės skenavimas atliekamas žmogui nejudant. Sudėtinga technologija užtikrina ilgą apdorojimo laiką.

biometrinės apsaugos sistemos
biometrinės apsaugos sistemos

Dėl didelių sąnaudų biometrinė sistema nėra plačiai naudojama, tačiau ji suteikia tiksliausius rezultatus iš visų rinkoje esančių žmogaus savybių nuskaitymo metodų.

Rankos

Anksčiau populiarus rankos geometrijos identifikavimo metodas vis rečiau naudojamas, nes jis duoda mažiausius rezultatus, lyginant su kitais metodais. Nuskaitant nufotografuojami pirštai, nustatomas jų ilgis, mazgų santykis ir kiti atskiri parametrai.

Ausų forma

Ekspertai teigia, kad visi esami atpažinimo metodai nėra tokie tikslūs, kaip atpažinti žmogų pagal ausies formą. Tačiau yra būdas nustatyti asmenybę pagal DNR, tačiau šiuo atveju yra artimas kontaktas su žmonėmis, todėl tai laikoma neetiška.

Tyrėjas Markas Nixonas iš JK teigia, kad tokio lygio metodai yra naujos kartos biometrinės sistemos, jos duoda tiksliausius rezultatus. Skirtingai nuo tinklainės, rainelės ar pirštų, ant kurių greičiausiai gali atsirasti pašalinių parametrų, kurie apsunkina atpažinimą, ausyse tai nevyksta. Susiformavusi vaikystėje, ausis tik auga nekeičiant pagrindinių taškų.

Išradėjas žmogaus atpažinimo pagal klausos organą metodą pavadino „vaizdo pluošto transformacija“. Ši technologija apima vaizdo fiksavimą skirtingų spalvų spinduliais, kurie vėliau paverčiami matematiniu kodu.

Tačiau, pasak mokslininko, jo metodas turi ir neigiamų pusių. Įpavyzdžiui, plaukai, dengiantys ausis, netinkamas kampas ir kiti netikslumai gali trukdyti gauti aiškų vaizdą.

Ausų nuskaitymo technologija nepakeis gerai žinomo ir žinomo atpažinimo metodo, pvz., pirštų atspaudų, bet gali būti naudojama kartu su juo.

biometrinės identifikavimo sistemos
biometrinės identifikavimo sistemos

Manoma, kad tai padidina žmogaus atpažinimo patikimumą. Ypač svarbus yra skirtingų metodų (multimodalinių) derinimas gaudant nusik altėlius, mano mokslininkas. Atlikę eksperimentus ir tyrimus, jie tikisi sukurti programinę įrangą, kuri bus naudojama teisme, kad būtų galima išskirtinai identifikuoti nusik altėlius iš vaizdo.

Žmogaus balsas

Asmens identifikavimas gali būti atliekamas tiek vietoje, tiek nuotoliniu būdu naudojant balso atpažinimo technologiją.

Kalbant, pavyzdžiui, telefonu, sistema palygina šį parametrą su turimais duomenų bazėje ir suranda panašius pavyzdžius procentais. Visiška atitiktis reiškia, kad tapatybė buvo nustatyta, t. y. įvyko atpažinimas balsu.

Norint bet ką pasiekti tradiciniu būdu, reikia atsakyti į tam tikrus saugos klausimus. Tai yra skaitmeninis kodas, motinos mergautinė pavardė ir kiti tekstiniai slaptažodžiai.

Šiuolaikiniai šios srities tyrimai rodo, kad šią informaciją gana lengva gauti, todėl galima naudoti identifikavimo metodus, pvz., balso biometrinius duomenis. Šiuo atveju tikrinamas ne kodų žinojimas, o asmens asmenybė.

UžNorėdami tai padaryti, klientas turi pasakyti kokią nors kodinę frazę arba pradėti kalbėti. Sistema atpažįsta skambinančiojo balsą ir patikrina, ar jis priklauso šiam asmeniui – ar jis yra tas, kuo tvirtina esąs.

Šio tipo biometrinės informacijos apsaugos sistemos nereikalauja brangios įrangos, tai jų privalumas. Be to, jums nereikia turėti specialių žinių, kad atliktumėte sistemos balso nuskaitymą, nes įrenginys savarankiškai sukuria „teisinga – klaidinga“tipo rezultatą.

Tačiau balsas gali keistis tiek su amžiumi, tiek dėl ligos, todėl metodas patikimas tik tada, kai su šiuo parametru viskas tvarkoje. Be to, rezultatų tikslumą gali paveikti pašalinis triukšmas.

Rašymas ranka

Asmens atpažinimas pagal raidžių rašymo būdą vyksta beveik bet kurioje gyvenimo srityje, kur būtina dėti parašą. Taip atsitinka, pavyzdžiui, banke, kai specialistas palygina pavyzdį, sugeneruotą atidarant sąskaitą, su parašais, pritvirtintais kito vizito metu.

Šio metodo tikslumas nėra didelis, nes identifikavimas vyksta ne matematinio kodo pagalba, kaip ankstesniuose, o paprastu palyginimu. Yra aukštas subjektyvaus suvokimo lygis. Be to, su amžiumi rašysena labai kinta, todėl dažnai sunku jį atpažinti.

biometrinės prieigos sistemos
biometrinės prieigos sistemos

Šiuo atveju geriau naudoti automatines sistemas, kurios leis nustatyti ne tik matomus atitikmenis, bet ir kitas išskirtines žodžių rašybos ypatybes, pvz., nuolydį,atstumas tarp taškų ir kitų būdingų požymių.

Rekomenduojamas: