Обзор биометрических технологий

Наступило время, когда сканирование сетчатки глаза, отпечатков пальцев или проверка по голосу из разряда атрибутов шпионских боевиков и фильмов о будущем стали в один ряд с другими решениями по обеспечению безопасности и удобства современной жизни в самых разных ее областях. Обобщенно такие технологии идентификации человека называются биометрическими.

Биометрия представляет собой совокупность автоматизированных методов и средств идентификации человека, основанных на его физиологической или поведенческой характеристике.

Все системы биометрической идентификации выполняют две основные функции[1].

  • 1. Регистрация. По нескольким измерениям со считывающего биометрического устройства формируется цифровое представление (шаблон или модель) биометрической характеристики (в зависимости от метода: отпечаток пальца, рисунок радужной оболочки и т.д.), соответствующей регистрируемому человеку.
  • 2. Идентификация. Одно или большее количество измерений биометрической характеристики со считывающего устройства преобразуется в пригодную для использования цифровую форму и затем сравнивается с единственным шаблоном, соответствующим проверяемому человеку, или со всеми зарегистрированными шаблонами (без предварительного выбора шаблона и ввода номера или кода).

В первом случае шаблон выбирается по предварительно вводимому номеру или коду. Результаты сравнения возвращаются приложению: такая процедура называется верификацией или сравнением "один к одному". Результатом сравнения обычно является число – вероятность того, что сравниваемые шаблоны принадлежат одному лицу. Затем с использованием какого-либо математического критерия принимается решение об идентичности шаблонов.

Во втором случае в качестве результата возвращается список нескольких наиболее похожих шаблонов (с наибольшими вероятностями, полученными при сравнении). Затем, как и в предыдущем случае, с использованием какого-либо математического критерия принимается решение об идентичности шаблонов. Такая процедура называется аутентификацией или сравнением "один ко многим".

Методы биометрической идентификации делятся на две большие группы:

  • • статические методы, которые основываются на физиологической (статической) характеристике человека, т.е. уникальном свойстве, данном ему от рождения и неотъемлемом от него;
  • • динамические методы, которые основываются на поведенческой (динамической) характеристике человека – особенностях, характерных для подсознательных движений в процессе воспроизведения какого-либо действия (подписи, речи, динамики клавиатурного набора).

К настоящему моменту известно большое количество биометрических технологий, из которых наиболее распространены технологии распознавания по папиллярному рисунку кожного покрова пальцев рук, по геометрии лица, по геометрии кисти руки, по радужной оболочке глаза, по рисунку кровеносных сосудов глазного дна, по термографическому рисунку вен, а также распознавание человека по голосу, рукописной подписи, клавиатурному почерку, походке. Каждая из этих биометрических технологий использует для распознавания человека особые биометрические характеристики, связанные или с биологическими особенностями человека, или с его двигательными навыками, и позволяющие распознать человека с требуемой точностью и уверенностью.

Для обеспечения точности и уверенности при распознавании человека биометрические данные должны обладать рядом основных свойств, таких как неотъемлемость, неподделываемость, а также уникальность и стабильность. Для различных биометрических технологий и систем степень уникальности, стабильности, неотъемлемости и неподделываемости биометрических характеристик может изменяться в очень широких пределах. Для статических биометрических систем по сравнению с динамическими системами характерна более высокая степень уникальности и стабильности биометрических данных при их относительно невысокой неотъемлемости и неподделываемости. Например, известны случаи фальсификации образов лица, папиллярного рисунка пальца руки, формы кисти руки с помощью муляжей. Кроме того, нельзя исключать хотя и кажущийся фантастическим, но реально возможный отъем распознаваемых частей тела у зарегистрированного в биометрической системе человека с целью возможной фальсификации и злоумышленных действий.

Существующие динамические биометрические системы в общем случае обладают меньшей уникальностью и стабильностью биометрических данных, но при соответствующих мерах более защищены с точки зрения неотъемлемости и неподделываемости биометрических данных. Меньшая уникальность и стабильность характеристик существующих динамических биометрических систем обусловлена тем, что значения биометрических характеристик зависят от двигательных навыков, являющихся совокупным усредненным результатом работы большого количества мышц, вовлекаемых в выполнение этих движений. Влияние большого количества малых двигательных навыков обычно приводит к нормализации особенностей движения (например, таких как траектория, скорость выполнения, ускорение, прилагаемое усилие), а влияние отдельных крупных мышц может привести к отклонению от этих усредненных особенностей. Поэтому если в выполнении движения участвует большое количество малых мышц, то движение предположительно будет более стабильным, но менее уникальным относительно случая, когда в движении участвуют отдельные крупные мышцы. Так как степень уникальности и стабильности биометрических характеристик определяется в первую очередь уникальностью и стабильностью самого движения, то оно должно быть привычно для распознаваемого человека и непривычно для фальсификатора. Именно поэтому биометрические системы целесообразно использовать там, где есть люди с соответствующими устойчивыми и индивидуальными навыками.

Примерами биометрических технологий, ограниченных по возможным областям применения, могут служить биометрические технологии распознавания человека по клавиатурному почерку и рукописной подписи, так как не все люди умеют работать па компьютерной клавиатуре и не все люди имеют устойчивый индивидуальный рукописный почерк. В этом плане от них выгодно отличается биометрическая технология распознавания по голосу, основанная на использовании речевых навыков человека, формируемых с детства и поддерживаемых ежедневно в течение всей жизни.

  • [1] URL: dailyold.sec.ru/dailypblprnver.cfm?pid=9423.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ