De moderne wetenschap staat niet stil. In toenemende mate is een hoogwaardige beveiliging van apparaten vereist, zodat iemand die ze per ongeluk in bezit neemt, niet volledig kan profiteren van de informatie. Bovendien worden methoden om informatie te beschermen tegen ongeoorloofde toegang niet alleen in het dagelijks leven gebruikt.
Naast het invoeren van wachtwoorden in digitale vorm, worden meer geïndividualiseerde biometrische beveiligingssystemen gebruikt.
Wat is dit?
Voorheen werd een dergelijk systeem slechts in beperkte gevallen gebruikt om de belangrijkste strategische objecten te beschermen.
Toen kwamen we na 11 september 2011 tot de conclusie dat deze manier van informatiebeveiliging en toegang niet alleen op deze gebieden kan worden toegepast, maar ook op andere gebieden.
Dus zijn menselijke identificatietechnieken onmisbaar geworden in een aantal methoden om fraude en terrorisme te bestrijden, evenals op gebieden zoals:
- biometrische systemen voor toegang tot communicatietechnologieën, netwerk- en computerdatabases;
-database;
- toegangscontrole tot informatieopslag, enz.
Elke persoon heeft een reeks kenmerken die niet veranderen in de tijd, of die kunnen worden gewijzigd, maar die alleen aan een bepaalde persoon toebehoren. In dit opzicht kunnen de volgende parameters van biometrische systemen die in deze technologieën worden gebruikt worden onderscheiden:
- dynamisch - kenmerken van handschrift, stem, enz.;
- statisch - vingerafdrukken, oorschelpfotografie, netvliesscans en andere.
In de toekomst zullen biometrische technologieën de gebruikelijke methoden voor authenticatie van een persoon met behulp van een paspoort vervangen, aangezien ingebouwde chips, kaarten en soortgelijke innovaties in wetenschappelijke technologieën niet alleen in dit document, maar ook in andere zullen worden geïntroduceerd.
Kleine uitweiding over de identificatiemethoden:
- Identificatie - één op veel; het monster wordt vergeleken met alle beschikbare volgens bepaalde parameters.
- Authenticatie - één op één; het monster wordt vergeleken met het eerder verkregen materiaal. In dit geval kan de persoon bekend zijn, de ontvangen gegevens van de persoon worden vergeleken met de voorbeeldparameter van deze persoon die beschikbaar is in de database;
Hoe biometrische beveiligingssystemen werken
Om een basis voor een bepaalde persoon te creëren, is het noodzakelijk om zijn biologische individuele parameters te overwegen met een speciaal apparaat.
Het systeem onthoudt het ontvangen biometrische monster (schrijfproces). In dit geval kan het nodig zijn om meerdere voorbeelden te maken om een nauwkeuriger beeld te krijgencontrolewaarde van de parameter. De informatie die door het systeem wordt ontvangen, wordt omgezet in een wiskundige code.
Naast het maken van een monster, kan het systeem aanvullende stappen vragen om een persoonlijke identificatie (pincode of smartcard) en een biometrisch monster te combineren. Later, wanneer een overeenkomst wordt gescand, vergelijkt het systeem de ontvangen gegevens door de wiskundige code te vergelijken met de reeds geregistreerde. Als ze overeenkomen, betekent dit dat de authenticatie is geslaagd.
Mogelijke fouten
Het systeem kan fouten genereren, in tegenstelling tot herkenning door wachtwoorden of elektronische sleutels. In dit geval worden de volgende soorten onjuiste informatie onderscheiden:
- type 1 fout: false access rate (FAR) - de ene persoon kan voor de andere worden aangezien;
- type 2 fout: False Rejection Rate (FRR) – de persoon wordt niet herkend in het systeem.
Om bijvoorbeeld fouten van dit niveau uit te sluiten, moeten de FAR- en FRR-indicatoren worden overschreden. Dit is echter onmogelijk, aangezien hiervoor identificatie van een persoon door middel van DNA nodig is.
Vingerafdrukken
Op dit moment is biometrie de meest bekende methode. Na ontvangst van een paspoort moeten moderne Russische burgers een procedure voor het nemen van vingerafdrukken ondergaan om ze op een persoonlijke kaart in te voeren.
Deze methode is gebaseerd op het unieke karakter van het papillaire patroon van de vingers en wordt al geruime tijd gebruikt, te beginnen met forensisch onderzoek(dactyloscopie). Door vingers te scannen, verta alt het systeem het monster in een soort code, die vervolgens wordt vergeleken met een bestaande identifier.
In de regel gebruiken informatieverwerkingsalgoritmen de individuele locatie van bepaalde punten die vingerafdrukken bevatten - vorken, het einde van een patroonlijn, enz. De tijd die nodig is om een afbeelding in een code te vertalen en een resultaat af te geven, is meestal ongeveer 1 seconde.
Apparatuur, inclusief software ervoor, wordt momenteel in een complex geproduceerd en is relatief goedkoop.
Er treden vaak fouten op bij het scannen van vingers (of beide handen) als:
- Er is ongewoon vocht of droogte in de vingers.
- Handen behandeld met chemicaliën die identificatie bemoeilijken.
- Er zijn microscheurtjes of krasjes.
- Er is een grote en continue stroom van informatie. Dit kan bijvoorbeeld in een onderneming waar de toegang tot de werkplek plaatsvindt met behulp van een vingerafdrukscanner. Aangezien de stroom van mensen aanzienlijk is, kan het systeem falen.
De meest bekende bedrijven die zich bezighouden met vingerafdrukherkenningssystemen: Bayometric Inc., SecuGen. In Rusland werken ze hieraan: Sonda, BioLink, SmartLock en anderen.
Oculaire iris
Het schaalpatroon wordt gevormd na 36 weken foetale ontwikkeling, wordt vastgesteld na twee maanden en verandert niet gedurende het hele leven. Biometrische irisidentificatiesystemen zijn niet:alleen de meest nauwkeurige in deze serie, maar ook een van de duurste.
Het voordeel van de methode is dat het scannen, dat wil zeggen het vastleggen van beelden, zowel op een afstand van 10 cm als op een afstand van 10 meter kan plaatsvinden.
Bij het fixeren van de afbeelding worden gegevens over de locatie van bepaalde punten op de iris van het oog naar de rekenmachine verzonden, die vervolgens informatie geeft over de mogelijkheid van tolerantie. De verwerkingssnelheid van menselijke irisgegevens is ongeveer 500 ms.
Op dit moment neemt dit herkenningssysteem in de biometrische markt niet meer dan 9% van het totale aantal van dergelijke identificatiemethoden in beslag. Tegelijkertijd is het marktaandeel van vingerafdruktechnologie meer dan 50%.
Scanners waarmee de iris van het oog kan worden vastgelegd en verwerkt, hebben een nogal complex ontwerp en software, en daarom is er een hoge prijs voor dergelijke apparaten. Bovendien was Iridian oorspronkelijk een monopolie in de productie van menselijke irisherkenningssystemen. Toen begonnen andere grote bedrijven de markt te betreden, die al bezig waren met de productie van componenten voor verschillende apparaten.
Op dit moment zijn er in Rusland dus de volgende bedrijven die menselijke herkenningssystemen vormen met de iris van het oog: AOptix, SRI International. Deze firma's geven echter geen indicatoren over het aantal fouten van de 1e en 2e soort, dus het is geen feit dat het systeem niet beschermd is tegen vervalsingen.
Gezichtsgeometrie
Er zijn biometrische systemenbeveiliging met betrekking tot gezichtsherkenning in 2D- en 3D-modi. Over het algemeen wordt aangenomen dat de gelaatstrekken van elke persoon uniek zijn en niet veranderen tijdens het leven. Kenmerken zoals afstanden tussen bepaalde punten, vorm, enz. blijven ongewijzigd.
2D-modus is een statische identificatiemethode. Bij het repareren van de afbeelding is het noodzakelijk dat de persoon niet bewoog. De achtergrond, de aanwezigheid van een snor, baard, fel licht en andere factoren die voorkomen dat het systeem een gezicht herkent, zijn ook van belang. Dit betekent dat voor eventuele onnauwkeurigheden het resultaat onjuist zal zijn.
Op dit moment is deze methode niet erg populair vanwege de lage nauwkeurigheid en wordt ze alleen gebruikt in multimodale (cross) biometrie, wat een combinatie is van manieren om een persoon tegelijkertijd aan gezicht en stem te herkennen. Biometrische beveiligingssystemen kunnen andere modules bevatten - voor DNA, vingerafdrukken en andere. Bovendien vereist de kruismethode geen contact met een persoon die moet worden geïdentificeerd, waardoor u mensen kunt herkennen aan de hand van foto's en stemmen die zijn opgenomen op technische apparaten.
3D-methode heeft compleet andere invoerparameters, dus het kan niet worden vergeleken met 2D-technologie. Bij het opnemen van een afbeelding wordt een gezicht in dynamiek gebruikt. Het systeem, dat elk beeld vastlegt, creëert een 3D-model, waarmee de verkregen gegevens vervolgens worden vergeleken.
In dit geval wordt een speciaal raster gebruikt dat op het gezicht van een persoon wordt geprojecteerd. Biometrische beveiligingssystemen, waardoor meerdere frames perten tweede, verwerk de afbeelding met de meegeleverde software. In de eerste fase van het maken van afbeeldingen verwijdert de software ongepaste afbeeldingen waarbij het gezicht niet duidelijk zichtbaar is of secundaire objecten aanwezig zijn.
Dan detecteert en negeert het programma extra items (bril, kapsel, enz.). Antropometrische kenmerken van het gezicht worden gemarkeerd en onthouden, waardoor een unieke code wordt gegenereerd die in een speciaal gegevensarchief wordt ingevoerd. De opnametijd van de afbeelding is ongeveer 2 seconden.
Ondanks het voordeel van de 3D-methode ten opzichte van de 2D-methode, verslechtert elke significante interferentie op het gezicht of verandering in gezichtsuitdrukkingen de statistische betrouwbaarheid van deze technologie.
Tegenwoordig worden biometrische gezichtsherkenningstechnologieën gebruikt in combinatie met de meest bekende methoden die hierboven zijn beschreven, goed voor ongeveer 20% van de gehele biometrische technologiemarkt.
Bedrijven die technologie voor gezichtsherkenning ontwikkelen en implementeren: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. In Rusland werken de volgende bedrijven aan dit probleem: Artec Group, Vocord (2D-methode) en andere, kleinere fabrikanten.
Palmaders
Ongeveer 10-15 jaar geleden kwam er een nieuwe technologie voor biometrische identificatie: herkenning door de aderen van de hand. Dit werd mogelijk doordat hemoglobine in het bloed infraroodstraling intensief absorbeert.
Een speciale IR-camera fotografeert de handpalm, waardoor er een raster van aderen in het beeld verschijnt. Deze afbeelding wordt door de software verwerkt en het resultaat wordt geretourneerd.
De locatie van de aderen op de arm is vergelijkbaar met de eigenaardigheden van de iris van het oog - hun lijnen en structuur veranderen niet met de tijd. De betrouwbaarheid van deze methode kan ook worden gecorreleerd met de resultaten die zijn verkregen tijdens identificatie met behulp van de iris.
Je hoeft geen contact op te nemen met de lezer om de afbeelding vast te leggen, maar voor het gebruik van deze methode moet aan een aantal voorwaarden worden voldaan om het meest nauwkeurige resultaat te krijgen: het is onmogelijk om het te krijgen als, bijvoorbeeld, een hand op straat fotograferen. Ook kun je tijdens het scannen de camera niet oplichten. Het eindresultaat zal onnauwkeurig zijn als er leeftijdsgerelateerde ziekten aanwezig zijn.
Distributie van de methode op de markt is slechts ongeveer 5%, maar er is grote belangstelling voor van grote bedrijven die al biometrische technologieën hebben ontwikkeld: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.
Retina
Het scannen van het patroon van haarvaten op het oppervlak van het netvlies wordt beschouwd als de meest betrouwbare identificatiemethode. Het combineert de beste eigenschappen van biometrische menselijke herkenningstechnologieën op basis van de iris van de ogen en de aderen van de hand.
De enige keer dat de methode onnauwkeurige resultaten kan geven, is staar. Kortom, het netvlies heeft gedurende het hele leven een onveranderde structuur.
Het nadeel van dit systeem is dat de retinale scan wordt uitgevoerd wanneer de persoon niet beweegt. De technologie, complex in haar toepassing, zorgt voor een lange verwerkingstijd.
Vanwege de hoge kosten wordt het biometrische systeem niet veel gebruikt, maar het geeft de meest nauwkeurige resultaten van alle scanmethoden voor menselijke kenmerken op de markt.
Handen
De voorheen populaire identificatiemethode voor handgeometrie wordt steeds minder gebruikt, omdat deze de laagste resultaten geeft in vergelijking met andere methoden. Bij het scannen worden vingers gefotografeerd, hun lengte, de verhouding tussen de knopen en andere individuele parameters bepaald.
Oorvorm
Experts zeggen dat alle bestaande identificatiemethoden niet zo nauwkeurig zijn als het herkennen van een persoon aan de vorm van het oor. Er is echter een manier om de persoonlijkheid te bepalen aan de hand van DNA, maar in dit geval is er nauw contact met mensen, dus het wordt als onethisch beschouwd.
Onderzoeker Mark Nixon uit het VK beweert dat methoden van dit niveau biometrische systemen van de nieuwe generatie zijn, ze geven de meest nauwkeurige resultaten. In tegenstelling tot het netvlies, de iris of de vingers, waarop hoogstwaarschijnlijk vreemde parameters kunnen verschijnen die identificatie bemoeilijken, gebeurt dit niet op de oren. Gevormd in de kindertijd, groeit het oor alleen zonder de belangrijkste punten te veranderen.
De uitvinder noemde de methode om een persoon te identificeren aan de hand van het gehoororgaan "beeldstra altransformatie". Deze technologie omvat het vastleggen van een afbeelding met stralen van verschillende kleuren, die vervolgens wordt vertaald in een wiskundige code.
Volgens de wetenschapper heeft zijn methode echter ook negatieve kanten. Totbijvoorbeeld haar dat de oren bedekt, de verkeerde hoek en andere onnauwkeurigheden kunnen het verkrijgen van een duidelijk beeld belemmeren.
Oorscantechnologie zal de bekende en bekende identificatiemethode zoals vingerafdrukken niet vervangen, maar kan er wel mee worden gebruikt.
Dit wordt verondersteld de betrouwbaarheid van menselijke herkenning te vergroten. Vooral belangrijk is de combinatie van verschillende methoden (multimodaal) bij het vangen van criminelen, meent de wetenschapper. Als resultaat van experimenten en onderzoek hopen ze software te maken die in de rechtbank zal worden gebruikt om de daders op unieke wijze te identificeren aan de hand van de afbeelding.
Menselijke stem
Persoonlijke identificatie kan zowel lokaal als op afstand worden uitgevoerd met behulp van spraakherkenningstechnologie.
Als u bijvoorbeeld aan de telefoon praat, vergelijkt het systeem deze parameter met de parameters die beschikbaar zijn in de database en vindt het vergelijkbare voorbeelden in procenten. Een volledige match betekent dat de identiteit is vastgesteld, dat wil zeggen, identificatie met de stem heeft plaatsgevonden.
Om op de traditionele manier toegang te krijgen tot iets, moeten bepaalde beveiligingsvragen worden beantwoord. Dit is een numerieke code, de meisjesnaam van de moeder en andere tekstwachtwoorden.
Modern onderzoek op dit gebied toont aan dat deze informatie vrij gemakkelijk te verkrijgen is, dus identificatiemethoden zoals stembiometrie kunnen worden gebruikt. In dit geval is niet de kennis van de codes onderhevig aan verificatie, maar de persoonlijkheid van de persoon.
VoorOm dit te doen, moet de klant een codezin zeggen of beginnen te praten. Het systeem herkent de stem van de beller en controleert of deze van deze persoon is - of hij is wie hij beweert te zijn.
Biometrische informatiebeveiligingssystemen van dit type vereisen geen dure apparatuur, dit is hun voordeel. Bovendien hoeft u geen speciale kennis te hebben om een stemscan door het systeem uit te voeren, aangezien het apparaat onafhankelijk een resultaat van het type "true - false" produceert.
De stem kan echter veranderen met de leeftijd of door ziekte, dus de methode is alleen betrouwbaar als alles in orde is met deze parameter. De nauwkeurigheid van de resultaten kan bovendien worden beïnvloed door externe ruis.
Handschrift
Identificatie van een persoon door de manier waarop brieven worden geschreven, vindt plaats op bijna elk gebied van het leven waar het nodig is om een handtekening te zetten. Dit gebeurt bijvoorbeeld in een bank, wanneer een specialist het monster dat wordt gegenereerd bij het openen van een rekening vergelijkt met de handtekeningen die bij het volgende bezoek worden aangebracht.
De nauwkeurigheid van deze methode is niet hoog, aangezien identificatie niet plaatsvindt met behulp van een wiskundige code, zoals in de vorige, maar door een eenvoudige vergelijking. Er is een hoge mate van subjectieve perceptie. Bovendien verandert het handschrift sterk met de leeftijd, waardoor het vaak moeilijk te herkennen is.
In dit geval is het beter om automatische systemen te gebruiken waarmee u niet alleen zichtbare overeenkomsten kunt bepalen, maar ook andere onderscheidende kenmerken van de spelling van woorden, zoals helling,afstand tussen punten en andere karakteristieke kenmerken.
