Biometrijski sigurnosni sistemi: opis, karakteristike, praktična primjena

Sadržaj:

Biometrijski sigurnosni sistemi: opis, karakteristike, praktična primjena
Biometrijski sigurnosni sistemi: opis, karakteristike, praktična primjena
Anonim

Savremena nauka ne miruje. Za uređaje je sve više potrebna visokokvalitetna zaštita tako da neko ko ih slučajno preuzme ne može u potpunosti iskoristiti informacije. Osim toga, metode zaštite informacija od neovlaštenog pristupa ne koriste se samo u svakodnevnom životu.

Pored unosa lozinki u digitalnom obliku, koriste se individualiziraniji biometrijski sigurnosni sistemi.

Šta je ovo?

Ranije se takav sistem koristio samo u ograničenim slučajevima, za zaštitu najvažnijih strateških objekata.

biometrijski sigurnosni sistemi
biometrijski sigurnosni sistemi

Tada smo nakon 11. septembra 2011. godine došli do zaključka da se ovakav način zaštite informacija i pristupa može primijeniti ne samo na ovim, već i na drugim područjima.

Tako su tehnike ljudske identifikacije postale neophodne u brojnim metodama borbe protiv prijevara i terorizma, kao iu oblastima kao što su:

- biometrijski sistemi za pristup komunikacijskim tehnologijama, mrežnim i kompjuterskim bazama podataka;

-baza podataka;

- kontrola pristupa skladištima informacija, itd.

Svaka osoba ima skup karakteristika koje se ne mijenjaju tokom vremena, ili one koje se mogu mijenjati, ali pripadaju samo određenoj osobi. S tim u vezi, mogu se razlikovati sljedeći parametri biometrijskih sistema koji se koriste u ovim tehnologijama:

- dinamički - karakteristike rukopisa, glasa, itd.;

- statički - otisci prstiju, fotografija uha, skeniranje mrežnjače i ostalo.

U budućnosti će biometrijske tehnologije zamijeniti uobičajene metode autentifikacije osobe pomoću pasoša, jer će ugrađeni čipovi, kartice i slične inovacije u naučnim tehnologijama biti uvedene ne samo u ovom dokumentu, već iu drugim.

Mala digresija o metodama identifikacije:

- Identifikacija - jedan prema više; uzorak se poredi sa svim dostupnim prema određenim parametrima.

- Autentifikacija - jedan na jedan; uzorak se poredi sa prethodno dobijenim materijalom. U ovom slučaju, osoba može biti poznata, primljeni podaci o osobi se upoređuju sa parametrom uzorka ove osobe koji je dostupan u bazi podataka;

Kako rade biometrijski sigurnosni sistemi

Da bi se stvorila baza za određenu osobu, potrebno je posebnim uređajem uzeti u obzir njegove biološke individualne parametre.

Sistem pamti primljeni biometrijski uzorak (proces pisanja). U ovom slučaju, možda će biti potrebno napraviti nekoliko uzoraka kako bi se sastavili preciznijikontrolna vrijednost parametra. Informacije koje primi sistem konvertuju se u matematički kod.

Pored kreiranja uzorka, sistem može zatražiti dodatne korake za kombinovanje ličnog identifikatora (PIN ili pametna kartica) i biometrijskog uzorka. Kasnije, kada se skenira podudaranje, sistem upoređuje primljene podatke upoređujući matematički kod sa već snimljenim. Ako se podudaraju, to znači da je autentifikacija uspješna.

Moguće greške

Sistem može generirati greške, za razliku od prepoznavanja po lozinkama ili elektronskim ključevima. U ovom slučaju razlikuju se sljedeće vrste netačnih informacija:

- greška tipa 1: lažna stopa pristupa (FAR) - jedna osoba se može zamijeniti za drugu;

- greška tipa 2: False Rejection Rate (FRR) – osoba nije prepoznata u sistemu.

Da bi se isključile npr. greške ovog nivoa, potrebno je ukrstiti FAR i FRR indikatore. Međutim, to je nemoguće, jer bi to zahtijevalo identifikaciju osobe pomoću DNK.

Otisci prstiju

Trenutno je najpoznatija metoda biometrija. Po prijemu pasoša, savremeni ruski građani moraju da prođu proceduru uzimanja otisaka prstiju da bi ih uneli u ličnu kartu.

biometrijske tehnologije
biometrijske tehnologije

Ova metoda se zasniva na jedinstvenosti papilarnog uzorka prstiju i koristi se dosta dugo, počevši od forenzike(daktiloskopija). Skeniranjem prstiju, sistem prevodi uzorak u neku vrstu koda, koji se zatim upoređuje sa postojećim identifikatorom.

Po pravilu, algoritmi za obradu informacija koriste pojedinačnu lokaciju određenih tačaka koje sadrže otiske prstiju - račve, kraj linije uzorka, itd. Vrijeme potrebno da se slika prevede u kod i izda rezultat je obično oko 1 sekunde.

Oprema, uključujući softver za nju, trenutno se proizvodi u kompleksu i relativno je jeftina.

Greške se javljaju prilikom skeniranja prstiju (ili obje ruke) prilično često ako:

- Postoji neobična vlaga ili suvoća u prstima.

- Ruke tretirane hemikalijama koje otežavaju identifikaciju.

- Ima mikro pukotina ili ogrebotina.

- Postoji veliki i kontinuirani protok informacija. Na primjer, to je moguće u poduzeću gdje se pristup radnom mjestu obavlja pomoću skenera otiska prsta. Pošto je protok ljudi značajan, sistem može pokvariti.

Najpoznatije kompanije koje se bave sistemima za prepoznavanje otisaka prstiju: Bayometric Inc., SecuGen. U Rusiji rade na tome: Sonda, BioLink, SmartLock i drugi.

okularni iris

Obrazac ljuske formira se u 36. sedmici fetalnog razvoja, uspostavlja se do dva mjeseca i ne mijenja se tokom života. Biometrijski sistemi za identifikaciju šarenice nisusamo najprecizniji među ostalima u ovoj seriji, ali i jedan od najskupljih.

Prednost metode je u tome što se skeniranje, odnosno snimanje slike, može dogoditi i na udaljenosti od 10 cm i na udaljenosti od 10 metara.

Prilikom fiksiranja slike podaci o lokaciji pojedinih tačaka na šarenici oka se prenose na kalkulator, koji zatim daje informaciju o mogućnosti tolerancije. Brzina obrade podataka o ljudskoj šarenici je oko 500 ms.

parametri biometrijskih sistema
parametri biometrijskih sistema

U ovom trenutku ovaj sistem prepoznavanja na biometrijskom tržištu ne zauzima više od 9% od ukupnog broja takvih metoda identifikacije. Istovremeno, tržišni udio tehnologije otiska prsta je preko 50%.

Skeneri koji omogućavaju hvatanje i obradu šarenice oka imaju prilično složen dizajn i softver, te se stoga za takve uređaje postavlja visoka cijena. Osim toga, Iridian je prvobitno bio monopol u proizvodnji ljudskih sistema za prepoznavanje šarenice. Tada su na tržište počele ulaziti i druge velike kompanije koje su se već bavile proizvodnjom komponenti za razne uređaje.

Dakle, trenutno u Rusiji postoje sledeće kompanije koje formiraju sisteme za prepoznavanje ljudi po šarenici oka: AOptix, SRI International. Međutim, ove firme ne daju indikatore o broju grešaka 1. i 2. vrste, tako da nije činjenica da sistem nije zaštićen od lažiranja.

Geometrija lica

Postoje biometrijski sistemisigurnost vezana za prepoznavanje lica u 2D i 3D modovima. Općenito, vjeruje se da su crte lica svake osobe jedinstvene i da se ne mijenjaju tokom života. Karakteristike kao što su udaljenosti između određenih tačaka, oblika, itd. ostaju nepromijenjene.

2D mod je statička metoda identifikacije. Prilikom fiksiranja slike potrebno je da se osoba ne pomjera. Bitan je i pozadina, prisustvo brkova, brade, jako svjetlo i drugi faktori koji sprečavaju sistem da prepozna lice. To znači da će za bilo kakve nepreciznosti rezultat biti netačan.

U ovom trenutku ova metoda nije jako popularna zbog svoje niske tačnosti i koristi se samo u multimodalnoj (unakrsnoj) biometriji, koja predstavlja kombinaciju načina da se osoba prepozna po licu i glasu u isto vrijeme. Biometrijski sigurnosni sistemi mogu uključivati i druge module - za DNK, otiske prstiju i druge. Osim toga, unakrsna metoda ne zahtijeva kontakt sa osobom koju treba identifikovati, što vam omogućava da prepoznate ljude po fotografiji i glasu snimljenom na tehničkim uređajima.

3D metoda ima potpuno različite ulazne parametre, tako da se ne može porediti sa 2D tehnologijom. Prilikom snimanja slike koristi se lice u dinamici. Sistem, hvatajući svaku sliku, kreira 3D model, sa kojim se zatim upoređuju dobijeni podaci.

otisci prstiju
otisci prstiju

U ovom slučaju koristi se posebna mreža koja se projektuje na lice osobe. Biometrijski sigurnosni sistemi, izrada više okvira podrugo, obradite sliku softverom koji se nalazi u njima. U prvoj fazi kreiranja slike, softver odbacuje neprikladne slike na kojima lice nije jasno vidljivo ili su prisutni sekundarni objekti.

Tada program detektuje i ignoriše dodatne stavke (naočare, frizura, itd.). Antropometrijske karakteristike lica se ističu i pamte, generišući jedinstveni kod koji se unosi u posebno skladište podataka. Vrijeme snimanja slike je oko 2 sekunde.

Međutim, uprkos prednosti 3D metode u odnosu na 2D metodu, bilo koje značajnije smetnje na licu ili promjena u izrazima lica degradiraju statističku pouzdanost ove tehnologije.

Danas se tehnologije biometrijskog prepoznavanja lica koriste zajedno sa najpoznatijim metodama opisanim iznad, čineći otprilike 20% cjelokupnog tržišta biometrijske tehnologije.

Kompanije koje razvijaju i implementiraju tehnologiju identifikacije lica: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. U Rusiji na ovom pitanju rade sledeće kompanije: Artec Group, Vocord (2D metoda) i drugi, manji proizvođači.

Vene dlana

Prije 10-15 godina pojavila se nova tehnologija biometrijske identifikacije - prepoznavanje po venama ruke. To je postalo moguće zahvaljujući činjenici da hemoglobin u krvi intenzivno apsorbira infracrveno zračenje.

Specijalna IR kamera fotografiše dlan, što rezultira mrežom vena koja se pojavljuje na slici. Ovu sliku softver obrađuje i rezultat se vraća.

skeniranje retine
skeniranje retine

Lokacija vena na ruci je uporediva sa osobenostima šarenice oka - njihove linije i struktura se ne mijenjaju s vremenom. Pouzdanost ove metode takođe može biti u korelaciji sa rezultatima dobijenim tokom identifikacije korišćenjem šarenice.

Ne morate kontaktirati čitaoca da biste snimili sliku, ali korištenje ove sadašnje metode zahtijeva da se ispune neki uvjeti da bi se dobio što precizniji rezultat: nemoguće ga je dobiti ako, na primjer, fotografisanje ruke na ulici. Takođe, tokom skeniranja, ne možete da upalite kameru. Krajnji rezultat će biti netačan ako su prisutne bolesti povezane sa starenjem.

Distribucija metode na tržištu je samo oko 5%, ali za nju postoji veliko interesovanje velikih kompanija koje su već razvile biometrijske tehnologije: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.

Retina

Skeniranje uzorka kapilara na površini retine smatra se najpouzdanijim metodom identifikacije. Kombinira najbolje karakteristike biometrijskih tehnologija za prepoznavanje ljudi zasnovanih na šarenici očiju i venama šake.

Jedini put kada metoda može dati netačne rezultate je katarakta. U osnovi, retina ima nepromijenjenu strukturu tokom života.

Nedostatak ovog sistema je što se skeniranje mrežnjače izvodi kada se osoba ne kreće. Tehnologija, kompleksna u svojoj primeni, obezbeđuje dugo vreme obrade.

biometrijski sigurnosni sistemi
biometrijski sigurnosni sistemi

Zbog visoke cijene, biometrijski sistem nije u širokoj upotrebi, ali daje najtačnije rezultate svih metoda skeniranja ljudskih osobina na tržištu.

Ruke

Prije popularna metoda identifikacije geometrije ruke sve se manje koristi, jer daje najniže rezultate u poređenju sa drugim metodama. Prilikom skeniranja prsti se fotografišu, određuje se njihova dužina, odnos čvorova i drugi pojedinačni parametri.

Oblik ušiju

Stručnjaci kažu da sve postojeće metode identifikacije nisu tako precizne kao prepoznavanje osobe po obliku uha. Međutim, postoji način da se ličnost odredi po DNK, ali u ovom slučaju postoji bliski kontakt sa ljudima, pa se to smatra neetičkim.

Istraživač Mark Nixon iz Velike Britanije tvrdi da su metode ovog nivoa biometrijski sistemi nove generacije, daju najpreciznije rezultate. Za razliku od retine, šarenice ili prstiju, na kojima se najvjerovatnije mogu pojaviti strani parametri koji otežavaju identifikaciju, to se ne događa na ušima. Formirano u detinjstvu, uho samo raste ne menjajući svoje glavne tačke.

Pronalazač je nazvao metodu identifikacije osobe po organu sluha "transformacijom snopa slike". Ova tehnologija uključuje snimanje slike sa zracima različitih boja, koja se zatim prevodi u matematički kod.

Međutim, prema naučniku, njegova metoda ima i negativne strane. Tona primjer, kosa koja prekriva uši, pogrešan ugao i druge nepreciznosti mogu ometati dobijanje jasne slike.

Tehnologija skeniranja uha neće zamijeniti dobro poznatu i poznatu metodu identifikacije poput otisaka prstiju, ali se može koristiti zajedno s njom.

biometrijski sistemi identifikacije
biometrijski sistemi identifikacije

Vjeruje se da ovo povećava pouzdanost ljudskog prepoznavanja. Posebno je važna kombinacija različitih metoda (multimodalnih) u hvatanju kriminalaca, smatra naučnik. Kao rezultat eksperimenata i istraživanja, nadaju se da će stvoriti softver koji će se koristiti na sudu za jedinstvenu identifikaciju počinitelja sa slike.

Ljudski glas

Lična identifikacija se može izvršiti lokalno i daljinski koristeći tehnologiju prepoznavanja glasa.

Kada razgovarate, na primjer, telefonom, sistem upoređuje ovaj parametar sa onima dostupnim u bazi podataka i pronalazi slične uzorke u procentima. Potpuna poklapanja znači da je identitet utvrđen, odnosno da je došlo do identifikacije glasom.

Da biste pristupili bilo čemu na tradicionalan način, morate odgovoriti na određena sigurnosna pitanja. Ovo je numerički kod, majčino djevojačko prezime i druge tekstualne lozinke.

Savremena istraživanja u ovoj oblasti pokazuju da je ove informacije prilično lako doći, pa se mogu koristiti metode identifikacije kao što je glasovna biometrija. U ovom slučaju, nije poznavanje kodova ono što je predmet verifikacije, već ličnost osobe.

ZaDa bi to uradio, klijent treba da izgovori neku kodnu frazu ili da počne da priča. Sistem prepoznaje glas pozivaoca i provjerava da li pripada toj osobi - da li je ona za koju se predstavlja.

Biometrijski sistemi sigurnosti informacija ovog tipa ne zahtijevaju skupu opremu, to je njihova prednost. Osim toga, ne morate imati posebno znanje da biste izvršili glasovno skeniranje od strane sistema, jer uređaj samostalno proizvodi rezultat tipa "tačno - netačno".

Međutim, glas se može promijeniti bilo s godinama ili zbog bolesti, tako da je metoda pouzdana samo kada je sve u redu sa ovim parametrom. Osim toga, na tačnost rezultata može uticati i strana buka.

Rukopis

Identifikacija osobe po načinu pisanja pisama odvija se u gotovo svim oblastima života gdje je potrebno staviti potpis. To se dešava, na primjer, u banci, kada stručnjak uporedi uzorak generiran prilikom otvaranja računa sa potpisima koji su stavljeni prilikom sljedeće posjete.

Tačnost ove metode nije velika, jer se identifikacija ne vrši pomoću matematičkog koda, kao u prethodnim, već jednostavnim poređenjem. Postoji visok nivo subjektivne percepcije. Osim toga, rukopis se uvelike mijenja s godinama, što ga često otežava prepoznavanje.

biometrijski pristupni sistemi
biometrijski pristupni sistemi

Bolje je u ovom slučaju koristiti automatske sisteme koji će vam omogućiti da odredite ne samo vidljiva podudaranja, već i druge karakteristične karakteristike pisanja riječi, kao što su nagib,udaljenost između tačaka i drugih karakterističnih karakteristika.

Preporučuje se: