Sõrmejälgede tuvastamise süsteem. Sõrmejälgede võtmine on viis isiku tuvastamiseks sõrmejälgede järgi.

Mis on selle tehnoloogia eesmärk?

Sõrmejäljetuvastus on äärmiselt adaptiivne identifitseerimismeetod ja sobib mitmesuguste rakenduste jaoks, sealhulgas objektide jaoks, kus traditsiooniliselt kasutatakse võtmeid, pääsukaarte ja paroole. Seda tehnoloogiat kasutatakse juba vahekäikude juhtimisseadmetes, tööriistadosaatorites, ladudes, võrguteenustes ja paljudes muudes rajatistes. Isegi uus Apple iPhone 5s on varustatud sõrmejäljeskanneriga. Sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogiat kasutatakse juba kõikjal.

Millised on sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogia eelised?

Sõrmejälg on üksikisiku kordumatu tunnus. Kui võrrelda sõrmejälge ja võtit, siis võime öelda, et igal inimesel on kümme võtit, kuna kõik sõrmejäljed on üksteisest erinevad. Isegi kui lõikate oma sõrme või kogu käsi on kipsis, on teil tuvastamiseks piisavalt sõrmi. Sõrmejäljega tuvastamine on väga usaldusväärne meetod, kuna sõrmejäljed on kõigi inimeste jaoks ainulaadsed. Isegi identsetel kaksikutel on erinevad sõrmejäljed.

Võrreldes teiste identifitseerimismeetoditega tagab biomeetriline sõrmejälgede tuvastamise meetod võtme, pääsukaardi, digitaalse koodi või parooli kasutamisel kõrge kaitsetaseme. Sõrmejälge ei saa kaotada, unustada ega varastada. See meetod on ka väga praktiline, kuna te ei pea midagi endaga kaasas kandma – taskutes pole midagi, te ei pea enam kotis tuhnima ja võtmehoidja võite ära visata. Lisaks võimaldab see oluliselt vähendada juurdepääsu kontrolli korraldamisega seotud kulusid. Juurdepääsusüsteemid suurtes organisatsioonides, nagu tehased, kontorid või spordikeskused, ei vaja enam juurdepääsukaarte ega võtmeid, mida tuleb kaotsimineku korral levitada, koguda või registrist kustutada. Seega saate registreerida külastajate sõrmejäljed ja anda neile juurdepääsu ainult üheks päevaks.

Kuidas saavad sõrmejäljed identifitseerimisvahendina kasutada?

Tuvastamisel võrreldakse sõrmejälge varem registreeritud andmetega. Andmeid saab salvestada identifitseerimissüsteemi andmebaasi, passi kiibile või pääsukaardi mällu. Identifitseerimisfunktsiooni saab täita sissepääsu juurde paigaldatud sõrmejäljelugeja, arvutiga ühendatud anduri või sisseehitatud nutitelefoni skanneri abil.

Identifitseerimiseks on kaks meetodit: tuvastatavat sõrmejälge võrreldakse erinevate süsteemi salvestatud sõrmejälgede kujutistega või konkreetse isiku registreeritud sõrmejäljega. Esimese võimaluse näide oleks ettevõtte juurdepääsukontrolli- ja haldussüsteem, kus tuvastatava isiku juurdepääsuõiguse kinnitamiseks võrreldakse sõrmejälge registreeritud piltidega. Teise variandi näiteks on kiiritusravi süsteem, kus kontrolli eesmärk on veenduda, et raviplaan on just sellele seansile tulnud patsiendile.

Kuidas tuvastatakse sõrmejälg?

Sõrmejälgede tuvastamine põhineb mustrituvastusel, kui papillaarmustreid võrreldakse registreeritud andmetega. Identifitseerimisprotsess viiakse läbi kolmes etapis.

1. Moodustatakse sõrmejäljekujutis. Pildistada saab sisseehitatud lugejakaamera abil või registreerides elektrivälja potentsiaalse erinevuse papillaarmustri tuberkulite ja õõnsuste vahel. Võimalik on kasutada meetodite kombinatsioone. Tulemuseks on must-valge digitaalne foto sõrmejälgede mustritest.

2. Sõrmejäljekujutis teisendatakse matemaatiliseks mudeliks, milles unikaalsed tunnused, nagu kaared, keerised, silmused ja nendevahelised kaugused, salvestatakse digitaalse koodina.

3. Tuvastatud digitaalset mudelit võrreldakse andmebaasis olevate mallidega ja otsitakse vastet.

Mis saab pärast tuvastamist?

Enamikul juhtudel on sõrmejälgede tuvastamise süsteem osa mõnest muust juhtimissüsteemist, näiteks lukustussüsteemist. Identifitseerimise tulemusena tuvastatakse isiku identiteet, mille järel saab süsteem teha vajalikke toiminguid, näiteks avada luku, lubada kasutajal programmile ligi pääseda või lubada arvuti alglaadimist.

Mis mõjutab sõrmejälgede tuvastamise tõhusust?

Nahk on tempermalmist ja painduv materjal ning need omadused muudavad selle tuvastamise keeruliseks. Näiteks naha kuivus ja temperatuur, samuti sõrme survejõud mõjutavad trükise pildikvaliteeti. Kui sõrmele liiga tugevalt vajutada, muutub jälje muster ja papillaarsete joonte äratundmine muutub raskemaks. Kuivus ja pinnatemperatuur mõjutavad naha elastsust, mis omakorda määrab pildikvaliteedi. Viimastel aastatel on sõrmejälgede tuvastamise ja kujutise tuvastamise tehnoloogiad teinud suuri edusamme, mistõttu isegi enamikul probleemsetel juhtudel toimub tuvastamine suure usaldusväärsusega.

Sõrmejälgede andmete registreerimise täpsus mõjutab oluliselt hilisema tuvastamise kvaliteeti. Seetõttu tuleks registreerida hoolikalt ja raskuste korral on soovitatav seda korrata.

Skannerid on väga erinevad selles osas, kuidas saasteained skannimise täpsust mõjutavad. Rajatistes, kus pole võimalik biomeetrilisi lugejaid regulaarselt puhastada, tasub eelistada tehnoloogiat, mis ei karda tolmu ja mustust.

Kas sõrmejälge saab varastada?

Kaasaegsete kaubanduslike sõrmejäljetuvastussüsteemide andmebaasides ei salvestata infoturbe standardite kohaselt mitte sõrmejäljekujutist, vaid selle digitaalset mudelit, mis sisaldab vaid paar protsenti kogu sõrmejäljeinfost. Seetõttu on salvestatud digitaalmudeli põhjal sõrmejäljekujutist võimatu rekonstrueerida. Erandiks on valitsuse kontrollisüsteemid, näiteks politsei sõrmejälgede register või passid, kus sõrmejälge näidatakse pildina.

Kui kiire ja turvaline on sõrmejälgede tuvastamine?

Praegu on sõrmejälgede tuvastamine väga kiire. Tehnoloogia on nii palju arenenud, et tuvastamise aega mõõdetakse sekundi murdosades. Eriti tõhusad on elektroonilised lugejad, mis tuvastavad sõrmejäljed üllatavalt kiiresti.

Tehnoloogia töökindlus on kõrgel tasemel – peaaegu iga sõrmejälje saab ära tunda. Vaatamata sellele, et töökindluse tase on aga jõudnud peaaegu 100%ni, pole lähiaastatel oodata absoluutselt ühtegi sõrmejälge ära tunda. Näiteks teatud tööstusharudes, kus sõrmeotste nahk on korrodeerunud või korduvalt kokku puutunud kahjulike kemikaalidega, võib kahjustuse aste takistada tuvastamiseks piisava hulga punktide lugemist. Pärast ühekordseid kahjustusi sõrmejälg taastatakse, nii et üksikud kahjustused või nende väike arv ei mõjuta tuvastamise täpsust.

Kas sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogia sobib minu ettevõtte jaoks?

Sõrmejälgede tuvastamise süsteemide kasutajad ei soovi tavaliselt enam naasta traditsiooniliste juhtimissüsteemide juurde. Kasutajate rahulolu peamised tegurid on kasutusmugavus ja kasutusmugavus. Seetõttu soovitame tungivalt kasutada sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogiat. Deltabiti tooted võimaldavad uste avamiseks kasutada sõrmejälgi. Deltabit Gatekeeper Lite süsteem on toode, mis võib teie koduvõtme asendada sõrmejäljega. Deltabit Gatekeeper Pro on biomeetrilisel tuvastamisel põhinev juurdepääsukontrolli- ja juhtimissüsteem ettevõtetele. Mõlemad tooted said kõige positiivsemaid tarbijahinnanguid.

"Teadus- ja tehnikaartiklid"- valik teaduslikud ja tehnilised artiklid elektrooniline teemad: uudsed elektroonilised osad, teaduse areng raadiotehnika ja elektroonika valdkonnas, artiklid peal lugusid raadiotehnika ja elektroonika arendamine, uus tehnoloogia ja ehitusmeetodid ning arengut elektrooniline seadmed, paljulubavad tehnoloogia raadiotehnika ja elektroonika kõigi valdkondade tulevik, arengu aspektid ja dünaamika, näituste ülevaated elektrooniline teemasid.

Soov kaitsta oma elu, kodu, vara ja rahalisi vahendeid riivamise eest on omane igale inimesele. Kuid tavapärased isikusamasuse kontrollimise meetodid - passi või käsitsi kirjutatud allkirja esitamine - ei ole piisavalt usaldusväärsed, kuna dokumente võib kaasaegsete tehnoloogiate abil kaotada, varastada või võltsida ning allkirju võltsida. Elu paneb meid otsima uusi, usaldusväärsemaid meetodeid.

Sissejuhatus

Maailmas viimaste aastate sündmuste valguses, eriti seoses rahvusvahelise terrorismi aktiivsuse kasvuga, pööratakse üha enam tähelepanu julgeolekuküsimustele. Üks olulisemaid turvalisuse osasid on isiku tuvastamine. Isiku tuvastamise ülesanne muutub kriitiliseks isegi paljudes igapäevastes olukordades. Üha sagedamini puutume kokku pettustega, mille käigus kehastavad end hotellitubadesse sisenemisel, arvutivõrku pääsedes või veebis ostu sooritades.

Biomeetriline tuvastamine

Üheks võimalikuks tuvastamismeetodiks on katsealuse biomeetriline autentimine, mis põhineb unikaalsete ja püsivate isikuparameetrite mõõtmisel. Inimese põhiomadused võib jagada kahte rühma – käitumuslikud ja füsioloogilised. Käitumisomaduste hulka kuuluvad näiteks kõneviis, arvutiklaviatuuril töötamise stiil või käekiri ning unikaalsete füsioloogiliste parameetrite rühma kuuluvad sõrmejäljed, peopesa geomeetria, iiris või võrkkest, näoilme. Praktilised biomeetria meetodid toetuvad rohkem füsioloogilistele omadustele, kuna käitumuslikud on endiselt muutumas sõltuvalt inimese seisundist. Näiteks võib nohu muuta mitte ainult hääletämbrit, vaid ka kõneviisi: ka jutukad inimesed väldivad tarbetuid vestlusi.

Samal ajal on paljud inimkehaosad üsna ainulaadsed ja neid saab kasutada tuvastamiseks. Seega, kui otsime sõpra rahvahulgast, kasutame mõnda üldist näotuvastusalgoritmi, mille on rakendanud meie intellekt. Konkreetsem lihtsustatud algoritm on arvuti abil üsna teostatav. Inimese näo jäädvustab kaamera ja teatud näokujud võrreldakse andmebaasis hoitava teabega.

Inimsilm on ka paljude ainulaadsete andmete kogum. Kaamerat vastavalt teravustades saab silma "joonistada" võrdluseks iiriseproovi pildiga. Ja on võimalik valgusskanneri abil võrrelda silmapõhjalt peegelduvat valgust võrkkesta "valamisega". Käsi pole vähem ainulaadne. Biomeetrilised omadused on selle pinna geomeetria ja topoloogia. Erilist rolli mängivad sõrmejäljed.

Sõrmejäljed võeti isikutuvastuseks seaduslikult vastu üle sajandi tagasi ja sõrmejälgede tuvastamist on kriminoloogias aktiivselt kasutatud alates eelmise sajandi kahekümnendatest aastatest. Need on iga inimese jaoks ainulaadsed, neid ei saa muuta ja neid kasutatakse seal, kus identiteedivead on vastuvõetamatud, näiteks kriminaalõiguses või kõrgeima turvatasemega juurdepääsu korraldamisel.

Ajalooliselt on sõrmejälgede võtmiseks kasutatud optilisi andurisüsteeme, kuid need jäid pikka aega väga kalliks, mahukaks ja ebapiisavalt töökindlaks. 1990. aastate lõpus viis odavate ja erineva põhimõttega sõrmejälgede andmete kogumise seadmete tulek sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogiate edasiliikumiseni piiratud kasutusest laialdasele kasutusele paljudes uutes valdkondades.

Sõrmejälgede skaneerimise tehnoloogiad

Nagu juba mainitud, on vanim tehnoloogia optiline. Sõrmejälje skaneerimine minikaameratega CCD- või CMOS-kiibil on oluliselt vähendanud identifitseerimissüsteemide maksumust. Kuid sellel trükkimismeetodil on mõned lahendamatud probleemid: tulemuseks olev pilt sõltub ümbritsevast valgusest, pildi servades on võimalikud moonutused, andurit saab suhteliselt lihtsalt "narliks ​​teha" (mõned odavad andurid saab prinditud pildiga "petta"). tavalisel koopiamasinal tehtud koopia). Skänneri suurusega on probleeme. Andur ei saa olla väiksem kui kaamera fookuskaugus. Optiliste süsteemide peamiste eeliste hulgas võib veel kord mainida suhteliselt madalat hinda ja praktilist puutumatust elektrostaatilise lahenduse mõjude suhtes.

Täiesti uus on elektromagnetvälja kasutamise tehnoloogia. Andur väljastab nõrka elektromagnetilist signaali, mis järgib sõrmejälje servi ja süvendeid ning võtab sõrmejälje kujutise loomiseks arvesse muutusi selles signaalis. See skaneerimispõhimõte võimaldab näha surnud rakkude kihi all olevat nahamustrit, mis annab häid tulemusi kahvatute või pleekinud väljatrükkide äratundmisel. Endiselt jääb probleemiks vastuvõetava seose puudumine anduri suuruse ja selle eraldusvõime vahel.

Veel üks paljutõotav tehnoloogia, mida tuleks mainida, on ultraheli. 3D-ultraheli skanner mõõdab omamoodi radariga sõrme katkist pinda. See skaneerimismeetod võib olla eriti kasulik näiteks tervishoius. See ei nõua andurite lugejate puudutamist steriilsete kätega ning trükist on lihtne lugeda isegi läbi kirurgi kummi- või plastkinnaste. Ultrahelitehnoloogia peamine puudus on selle kõrge hind ja pikk skaneerimisaeg.

On ka teisi meetodeid, kas varem kasutatud või alles väljatöötamisel, kuid ajakirjaartikli maht ei võimalda neid lähemalt käsitleda. Vaatleme ühe kõige lootustandvama meetodi juures.

Mahtuvuslik sõrmejälgede skaneerimine

Mahtuvuslikud sõrmejäljeskannerid on valmistatud räniplaadil, mis sisaldab mikrokondensaatorite ala. Need on paigutatud ühtlaselt ruudu- või ristkülikukujuliseks maatriksiks. Ristkülikukujulisi andureid peetakse sobivamaks, kuna need sobivad paremini trükise kujuga. Lisaks laieneb ala, millelt sõrmejäljekujutist loetakse, mistõttu suureneb ka saadava teabe hulk. Tänapäeval turul saadaolevatest anduritest on suurima lugemisalaga STMicroelectronicsi TouchChip andurid. Kiibi väljal on 256 x 360 kondensaatorit, see tähendab, et teabe hulk jäljendi kohta ületab 92 Kb. Üks kondensaator võtab enda alla 50 x 50 µm ruudu. Nendest kondensaatoritest moodustub andur, mis jäädvustab umbes 500 dpi eraldusvõimega trükise kujutise.

Tavaliselt on kogu räni piirkond kaitstud spetsiaalselt sensori tootja poolt välja töötatud ja patenteeritud kattega. See on väga kõva ja vastupidav kiht, mis suudab kaitsta räniahelaid, kuid on nii õhuke, et laseb sõrmel neile võimalikult lähedale pääseda. Mõned müüjad tõestavad katte kvaliteeti, avaldades katsetulemused, mille kohaselt on kaitsekiht pidanud vastu üle miljoni kontakti.

Enne mahtuvusliku tehnoloogia üksikasjaliku kirjelduse juurde asumist selgitame välja, millised eelised ja puudused tulenevad sellest, et sõrm on IC-vormingu vahetus läheduses.

Puuduseks võib olla anduri kahjustamise võimalus elektrostaatilise laengu tõttu. Tavalistes mikroskeemides välistab selle ohu korpus, kuid sõrmejäljeandurit saab katta vaid üliõhuke kate. Tühjenduse ümbersuunamiseks rakendatakse täiendavaid meetmeid, näiteks maandus. Kaasaegsetes andurites on see tehnoloogia nii arenenud, et sõrmejäljeskannerid suudavad vastu pidada üle 15 kV tühjenemisele (sellise suurusega tühjenemine näiteks elektrifitseeritud riietest on väga ebatõenäoline).

Kuid peaaegu otsene kokkupuude kristalliga pakub mõningaid eeliseid. Näiteks on lihtsam eristada tõelist elavat sõrmejälge võltsitud või surnud sõrmejälgedest. Elava sõrmejälje tunnuseid, mida saab mõõta, on suur hulk (nt temperatuur, vererõhk, pulss). Neid mõõtmisi kombineerides ja praktikas rakendades saate pettusekindlama sõrmejäljeskanneri. Sobiva tarkvara kasutamine suurendab veelgi skanneri võltsimiskatsetele vastupanuvõimet.

Mahtuvuslikul skaneerimisel on kaks peamist tüüpi – passiivne ja aktiivne. Mõlemad põhinevad laadimis- ja tühjenemiskondensaatoritel olenevalt kaugusest sõrme nahast igas üksikus välja punktis ja vastava väärtuse lugemisel. See on võimalik, kuna nahal olevate harjade ja süvendite mõõtmed on üsna suured. Harja keskmine laius on umbes 450 µm. Kondensaatorimoodulite suhteliselt väike suurus (50 x 50 µm) võimaldab märgata ja fikseerida mahtuvuse erinevusi isegi naha lähedal asuvates kohtades.

Passiivse skaneerimise põhimõte

Passiivsetes räniskännerites on igal elemendil ainult üks kondensaatoriplaat. Teine plaat moodustab sõrme pinna. Skaneerimine koosneb kahest etapist. Esimeses etapis, kui sõrm puudutab kiibi pinda, laetakse anduriplaate (tavaliselt terve rida korraga) ja igaühe pingeväärtused salvestatakse nn proovi- ja-hoidmisahelad. Teises etapis, kui sõrm eemaldatakse, tühjendatakse anduriplaatide read ja plaatidel olevad jääkpinge väärtused salvestatakse teise proovivõtu ja hoidmise ahelate komplekti. Plaadi laadimis- ja jääkpinge erinevus on võrdeline andurielemendi mahtuvusega. Skannitud ja digiteeritud lahtrid loovad järjestikku ridade kaupa sõrmejälje kujutise. Selline vahvlitele juurdepääsu viis minimeerib proovivõtu- ja hoidmisahelate vajaduse kahele igale reale.

Selline skanner võimaldab teatud piirides varieerida laadimis- ja tühjenemispotentsiaalide väärtusi, samuti skaneerimisetappide vahelist viivitust, et võimaldada sõrmejälgede lugemist erinevates olekutes (märg, kuiv). Kuid isegi sellise reguleerimise korral ei saa pildi juhtimine olla nii täielik kui aktiivtehnoloogia puhul, kus juhitakse mõlemat kondensaatoriplaati.

Aktiivse skaneerimise põhimõte

Andurelement sisaldab mõlemat kondensaatoriplaati, mis on ühendatud aktiivsesse mahtuvusliku tagasivooluahelasse läbi inverteri (inverteeriva võimendi), mis toimib laenguakumulaatorina: üks plaat on ühendatud inverteri sisendiga ja teine ​​väljundiga (vt joonis 1). 1). Salvestusseadme ülesanne on muundada pöördvõimsuse mahtuvus väljundpingeks, mida saab digiteerida.

Riis. 1. Aktiivne mahtuvuslik skaneerimine

Aktiivne andur, nagu ka passiivne, töötab kahes etapis. Esimesel etapil sulgeb nupp "Reset" inverteri sisendi ja väljundi, lähtestades vooluahela algolekusse. Teises etapis rakendatakse akumulaatori sisendiga ühendatud kondensaatoriplaadile kalibreeritud laeng, mis tekitab plaatide vahele elektromagnetvälja. Sõrme nahk suhtleb väljaga, muutes aktiivset mahtuvust. Sõltuvalt jäljendi harja või süvendi olemasolust väheneb või suureneb kondensaatori mahtuvus vastavalt. Saadud mahtuvuse väärtus digiteeritakse.

Kuna igal andurielemendil on oma laenguaku, adresseeritakse "pildi" pikslid juhusliku juurdepääsu teel. See võimaldab kasutada sõrmejäljekujutise täiendavaid töötlemisfunktsioone (näiteks vaadata ainult valitud ala või eelvaadet – kiiremini, kuid madalama eraldusvõimega).

Aktiivskaneerimise tehnoloogia tagab palju suurema vastupidavuse välismõjudele, omab suuremat signaali-müra suhet ning seetõttu on andurid võimelised tajuma laiemat valikut sõrmejälje parameetreid, sõltumata sõrme seisukorrast.

Pildistamine ja sõrmejälgede tuvastamine

Sõrmejälje kujutis salvestatakse tavaliselt kahendkoodina, kus iga mustri pikslit kirjeldatakse 8 biti ehk 256 halli varjundiga. Täiustatud skaneerimissüsteemides töödeldakse väljatrükise digitaalset kujutist spetsiaalse pildiparandusalgoritmi abil. See algoritm annab andurile tagasisidet skannimisparameetrite reguleerimiseks. Kui andur jäädvustab lõpliku pildi, reguleerib algoritm parima kvaliteedi saavutamiseks prindipildi kontrasti ja teravust.

Nii et pärast digiteerimist on sõrmejäljest selge suurendatud "pilt". Selline pilt sõrmejälgede sobitamiseks väga ei sobi, sest võtab liiga palju mälu (umbes 90 KB) ja selle töötlemine võrdlemisel nõuaks arvutusvõimsuse suurendamist. Seetõttu on selle teabe põhjal vaja teha valik ainult sellest teabest, mis on vajalik sõrmejälgede sobitamiseks. Sellise toimingu tulemust nimetatakse sõrmejäljemalliks ja selle suurus on olenevalt identifitseerimismeetodist 250...1200 baiti.

Sõrmejälgede tuvastamise meetodid põhinevad proovidega võrdlemisel või iseloomulike detailide kasutamisel. Mõned süsteemid ühendavad edukalt mõlemad meetodid. Näidise järgi tuvastamisel salvestatakse sõrmejäljekujutise valitud osad andmebaasi. Tuvastamisalgoritm valib äsja sisestatud sõrmejäljest samad alad ja võrdleb seda autentimiseks saadaolevate andmetega. Malli suurus - umbes 1 Kb.

Detailide järgi tuvastamisel võetakse pildilt välja ainult kindlad kohad, kus mingi tunnus (detail) leitakse. Tavaliselt on selleks kas harja ots või selle hargnemine (vt joonis 2). Malli sisu on sel juhul suhtelised koordinaadid ja teave detaili orientatsiooni kohta. Tuvastamisalgoritm leiab ja võrdleb vastavaid detaile. Sõrmejälje pööramine ega selle paralleelne translatsioon (nihe) ei mõjuta süsteemi toimimist, kuna algoritm töötab suhteliste väärtustega. Malli suurust vähendatakse sel juhul umbes 300 baidini. Nii väikese andmehulga töötlemine on võimalik isegi madala protsessori kiiruse ja piiratud mäluga süsteemides.

Tuvastamisalgoritmid ja nende märgistus

Turul on üsna palju algoritme, mis tuvastavad pildi detailide järgi. Tuleb välja selgitada, millised on nende kvaliteedi kriteeriumid.

Kui väljendada kahe võrreldud sõrmejälje mustri vastavust protsentides, siis täiuslikule sobivusele (ühe sõrme kaks mustrit) saab määrata väärtuse 100% ja absoluutne mittevastavus (kaks erinevat sõrme mustrit) tuleks tähistada nulliga. (0%). Kahjuks ei ole kõik vasted täiuslikud ja mittevastavused on absoluutsed. Tavaliselt ei lange kokkulangevuse aste skaala äärmuslikele punktidele. Probleem on ebatäpsete ja mittetäielike vastetega. Sarnaseid mustreid on kõige keerulisem võrrelda, kuna vastete ja mittevastavuste hinnanguliste väärtuste rühmade väärtused kattuvad, kattuvad skaala keskel. See on kriitiline valdkond, kuna sellisel juhul on võimatu täpselt otsustada, kas mustrid sobivad või mitte. Väljapääs sellisest "skisofreenilisest" olukorrast on kehtestada nn "lävi", mis määrab üheselt selle hinnangu väärtuse, mis eraldab mustri sobivuse mittevastavusest. See muudab otsuse tegemise lihtsamaks, kuid teisest küljest võib see põhjustada süsteemis vigu, kuna mõlemad hinnanguliste väärtuste rühmad võivad olla alla kehtestatud piiri.

Riis. 2. Andmed jäljendi kohta

Selliseid vigu nimetatakse vastavalt valesti tuvastamiseks ja valesti tuvastamiseks. Selliste vigade määr on iga tuvastusalgoritmi jaoks spetsiifiline ja seda võetakse tavaliselt arvesse kui FMR (False Match Rate) - eksliku tuvastamise tõenäosus ja FNMR (False Non-Match Rate) - eksliku mittetuvastamise tõenäosus. Turvasüsteemides nimetatakse neid tavaliselt ka FAR-iks (False Accept Rate) - eksliku vastuvõtu tõenäosus ja FRR (False Reject Rate) - vale tagasilükkamise tõenäosus. FMR ja FNMR on vastastikku vastandlikud: kui üks väärtus väheneb, siis teine ​​suureneb (mis võrdub "läve" liigutamisega vastavusskaalal üles-alla). Tuvastamisalgoritmide kvaliteeti saab hinnata, võrreldes FMR väärtust fikseeritud FNMR-iga või vastupidi. Mõnikord antakse hindamiseks täiendavaid parameetreid, näiteks võrdse tõenäosusega vea tase - vastavusskaala punkt, kus FMR ja FNMR väärtused on võrdsed.

Tabel 1. Andurid ja nende tehnilised andmed

Omadused		Andurid
		TCS1AD		TCS2AF
Anduri aktiivne tsoon, mm		18,0x12,8		10,4 x 14,4
Kogupindala, pikslid		256 x 360		208 x 288
Piksli pindala, µm		50
Eraldusvõime, dpi		508
Infootsingu sagedus, kaader/s		15		20
Maksimaalne staatiline potentsiaal, kV		±8		±15
Praegune kasutus	Nominaalne, mA	20
	Ooterežiim, mA	7
	Maga, mA	1
Korpuse mõõdud		Täis, mm	27 x 27 x 4,5	27 x 20,4 x 3,5
		Kompaktne, mm	27x18,4x4,5
Ühendus		Paindlik kaabel		20-kontaktiline painduv pistik/paindlik kaabel
I/O liides		8-bitine RAM-i liides
Keskkonnaomadused	Töötemperatuur, °С	0...40
	Säilitustemperatuur, °C	-4...85
	Niiskus	5...95%RH @ 30°C

Ülaltoodud omaduste väärtused sõltuvad suuresti tuvastusalgoritmi testimisel kasutatud sõrmejälgede andmebaasist, et hinnata selle kvaliteeti. Väga häid tulemusi saab ka nõrga algoritmiga, kui testimiseks valitakse vaid kvaliteetsed väljatrükid. Loomulikult võib isegi edukas algoritm anda halbu tulemusi andmebaasis, mis sisaldab ainult madala kvaliteediga sõrmejälgi. Seetõttu saab tuvastamisalgoritme võrrelda ainult tingimusel, et nende testimiseks kasutatakse sama alust. Algoritmi testimist, selle kontrollpunktide – lävi, FMR, FNMR jne – määramist nimetatakse märgistamiseks. Kasulike ja realistlike märgistustulemuste saamiseks on vaja kasutada võimalikult suurt (vähemalt tuhandete inimeste) sõrmejälgede andmebaasi, mida kogutaks maailma erinevates piirkondades eri rassi, vanuse ja ametite esindajatelt erinevates tingimustes ( niiskus, temperatuur jne).

Tulevik on ühtne moodul

Sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogial on palju eeliseid, mis seletab selle laienevat rakendusala. Juba praegu on olemas sülearvutid, pihuarvutid, ukselukud, müügiautomaadid ja erinevad arvutite välisseadmed, millel on sisseehitatud sõrmejäljeandurid. Tehnika areng vähendab andurite suurust ja maksumust, avades tee paljudele muudele kasutusaladele, nagu mobiiltelefonid, müügikoha terminalid või autode süütamine.

Riis. 3. Biomeetriline turvasüsteem STTouchChip

STMicroelectronics pakub ST TouchChipi, võtmed kätte biomeetrilise turvalisuse alamsüsteemi, mida saab hõlpsasti rakendada üld- ja eratoodetes (vt joonis 3). TouchChip, PerfectPrint ja PerfectMatch on tipptehnoloogiad, mis pakuvad kõiki tüüpilisi biomeetrilisi funktsioone: sõrmejälgede võtmine, pildi optimeerimine ja juurdepääsuotsuste tegemine. TouchChip – silikoonist sõrmejäljeandur – jäädvustab sõrmejäljekujutisi. See põhineb ettevõtte patenteeritud aktiivse mahtuvusliku pikslianduri tehnoloogial, mis tagab kõrge signaali-müra suhte. Tarkvarakomplekt PerfectPrint haldab andurit, et optimeerida sõrmejäljepilti vastavalt keskkonnatingimustele või nahatüübile. PerfectMatch on tarkvaraalgoritmide komplekt, mis lahendab kaks olulist biomeetrilist ülesannet: mallide eraldamine sõrmejäljekujutisest ja reaalajas sõrmejälgede ja eelsalvestatud piltide vastavuse tuvastamine.

PerfectMatchiga on kaasas rakenduste programmeerimisliides (API), mis võimaldab integreerida TouchChipi biomeetrilisi alamsüsteeme kliendi disainidesse ilma kõigi süsteemikomponentide üksikasjalike teadmisteta. See avatud arhitektuur lihtsustab oluliselt biomeetriasüsteemi integreerimist olemasolevatesse rakendustesse ja vähendab rakendamise aega.

Edasise arenduse eesmärk on ühendada sõrmejäljeandur võimsa mikroprotsessori ja mäluga. See võimaldab luua tuvastusmooduli, mis suudab täita kogu ülesande: sõrmejälje lugemisest kuni objekti tuvastamiseni - ilma arvutita. Sarnaseid projekte juba arendatakse. STMicroelectronics teatas hiljuti seadmest nimega TouchChip Trusted Fingerprint Module biomeetriline alamsüsteem, mis peaks valmima 2002. aasta lõpuks. Selline integreeritud moodul välistab praegu üksikute komponentide integreerimisele kuluva jõupingutuse, mis annab veelgi suurema tõuke kogu biomeetrilise sõrmejälgede tuvastamisele. turul.

Sõrmejälgede tuvastamine muutub peagi meie igapäevaelu osaks. Loodame, et see suurendab turvalisust ja mugavust.

Avaldamise kuupäev: 01.09.2004

Lugejate arvamused

• vlab / 04.08.2013 - 00:41
  Mittetäielik sõrmejälg võib isiku tuvastada
• Oleg) / 21.11.2012 - 10:59
  Huvitav artikkel) Järjepidevalt planeeritud ja üsna kergesti loetav. Tore oli lugeda.
• Anatoli / 18.12.2008 - 14:31
  Vaja skeemi!
• Maxim / 08.07.2007 - 19:17
  Üldiselt näeb artikkel hea välja. Huvitatud kasutaja seisukohalt väga arusaadav tõlgendus teemast. Kui piirduda professionaalsemate teadmistega, siis spetsiifika puudumine probleemi olemuses, näiteks äratundmisalgoritmis. Sellistes süsteemides kasutatav lähenemisviis on väga huvitav. Mul oleks väga hea meel, kui selline materjal ka uuele saidile postitaks. Edu!

Safin I.T., Starukhin G.A., Ufa osariigi raadioelektroonika kolledži üliõpilased

Tuktarov R.F., teaduslik juhendaja, teadur, Füüsika ja matemaatika instituut, USC RAS

Raadioelektroonika kolledži üliõpilased Safin I.T. ja Starukhin G.A. Välja on töötatud seade, mis võimaldab kindlaks teha inimese identiteedi tema pöidla jälje järgi. Arendus põhineb sõrmejälgede võtmise meetoditel, mis omakorda on osa üldisemast metoodikast, mida nimetatakse biomeetriaks.

Biomeetria on inimkeha iseloomulike tunnuste teadus. Nende hulka kuuluvad sõrmejäljed, iiris, hääletämber, lõhn jne. Paljud neist parameetritest on iga inimese jaoks ainulaadsed ja seetõttu on nende määramisel võimalik tuvastatav isik peaaegu täpselt tuvastada.

Sõrmejälgi kui inimese kõige populaarsemaid biomeetrilisi tunnuseid hakati kasutama 19. sajandil. Esimesed tööd sellel teemal olid Broneslavi ülikooli professori Ya.E. Purkinje ja inglise antropoloog Francis Galton. Purkinje kirjeldas esimesena inimese sõrmede pinna papillaarseid mustreid ja Galton töötas välja esimese märkide klassifitseerimise süsteemi.

Seadme koostis.

Sõrmejälgede tuvastamise seade koosneb

1) sõrmejäljeskanner,

2) töötlusprogramm, mis võimaldab sõrmejälgi analüüsida ja tuvastada.

Seadme skanneri töötas välja raadioelektroonika kolledži üliõpilane I.T. Safin.

Sõrmejälgede tuvastamise seadme struktuuriskeem:

Diagramm näitab arvutit, veebikaamerat, viivitusahelat, tööpinda, taustvalgustust ja toiteallikat.

Sõrmejälgede tuvastamise seadme plokkskeem sisaldab järgmisi plokke:

PC - see töötleb seadmest saadud pilti;

Veebikaamera - võtab sõrmejälje;

Viivitusahel - lükkab vajutamise signaali edasi, kui sõrm on tööpinnale rakendatud, mis on vajalik kaamera valgustundlikkuse automaatseks reguleerimiseks ja selleks, et sõrmel oleks aega üle tööpinna "laiali ajada";

Käivitusseade – kasutatakse sõrme pealekandmiseks ja pilti tegeva veebikaamera nupu vajutamiseks;

Valgustus - valgustab tööpiirkonda - seadme korpuse sees, et tõsta esile tööpinnale kantud trükise jäljed ja süvendid;

Toiteallikas – toidab taustvalgustuse ahelat ja viivitusahelat.

See seade kasutab pettunud täieliku sisemise peegelduse efekti, mis võimaldab saada sõrmepinnast pilte, kus raja ja soone vahelised piirid on selgelt nähtavad. See efekt saavutatakse kaamera ja valgusallika paigutamisega, nagu on näidatud alloleval joonisel.

See seade on "karp", mille mõõtmed on 70 * 100 * 100 mm. Graafiliselt on seadme mõõtmed ja vaade näidatud alloleval joonisel.

Seadme kirjeldus.

Kui paned sõrme klaasile ja vajutad, siis nupud sulguvad, mille tulemusena “käivitub” viiteahel. Viiteahel viivitab nupuvajutuse signaali umbes 0,5 sekundi võrra, misjärel aktiveerub relee ja sulgeb veebikaamera päästiku. Sõrmejälg jäädvustatakse ja kuvatakse arvutimonitori ekraanil.

Analüüsi- ja tuvastamisprogrammi väljatöötamisse kaasati raadioelektroonika kolledži üliõpilane A.G.Starukhin.

Programm on realiseeritud PC platvormil, s.o. töötamiseks on vaja personaalarvutit, mis suhtleb skanneriga USB-kaabli kaudu. Minimaalsed süsteeminõuded: Pentium 4 1,8 GHz protsessor, 256 MB RAM, USB-port, Windows XP või uuem.

Programmi kirjeldus.

Jäljekujutise analüüs eeldab mõne inimese sõrmejälgedele iseloomulike oluliste tunnuste väljavalimist sellest. Trükis koosneb papillaarjoontest, mis moodustavad igale inimesele ainulaadse papillaarmustri. Jälje oluliste tunnuste hulka kuuluvad näiteks nende joonte suund, nende lõppemine või katkestused. Kõik märgid on jagatud kahte rühma: globaalsed ja kohalikud.

Globaalsed märgid on need, mida saab näha palja silmaga:

Papillaarne muster.

Pildi ala on trükise valitud fragment, milles on lokaliseeritud kõik funktsioonid.

Tuum on punkt, mis paikneb jäljendi või mõne valitud ala keskel.

Delta punkt on lähtepunkt. Koht, kus toimub papillaarsete joonte soonte jagunemine või ühendamine või väga lühike soon (võib ulatuda punktini).

Joone tüüp – kaks suurimat joont, mis algavad paralleelselt, seejärel lahknevad ja liiguvad ümber kogu pildi ala.

Jooneloendur – joonte arv pildialal või südamiku ja "delta" punkti vahel.

Kohalikud märgid, need on ka eritunnused, määravad ära papillaarjoonte struktuuri muutumise punktid (ots, hargnemine, katkemine jne), papillaarjoonte orientatsiooni ja koordinaadid nendes punktides. Iga väljatrükk sisaldab kuni 70 detaili.

Pärast jäljendi oluliste tunnuste kindlaksmääramist võrreldakse seda teiste jäljenditega. See on tuvastamise protsess.

Programmi samm-sammult protsessi saab kirjeldada järgmiselt. Juhtsignaal käivitab protsessi. Sõrmejäljeskanner loob pildi – prindipildi ja edastab selle arvutisse. Arvuti poolel normaliseerib programm pilti kuni selle standardvormi viimiseni, misjärel pilt edastatakse töötlemiseks. Töötlemise käigus loetakse pilti, tõstetakse esile jäljendi lokaalsed ja globaalsed tunnused. Sellised omadused salvestatakse sõrmejäljevektorisse. Lisaks, sõltuvalt juhtsignaalist, lisatakse kasutaja andmebaasi või tuvastatakse. Lisamisel vormistatakse kõik andmed kasutaja kohta, sealhulgas sõrmejäljevektor, andmebaasi vaateks ja kirjutatakse andmebaasi juurdepääsu elemendi kaudu andmebaasi. Identifitseerimisel taotletakse andmebaasist valikut. Sõrmejäljevektorid eraldatakse proovist ja võrreldakse sisendvektoriga. Kui kahe võrreldava vektori identsus on üle teatud läviväärtuse, loetakse vektorid identseteks ja kasutaja tuvastatakse jooksva kirje järgi. Kui ükski valimi vektor ei vasta sisendvektorile, siis loetakse, et kasutaja ei ole autentitud.

Teabe konfidentsiaalsuse tagamiseks pakuti välja erinevad kasutaja autoriseerimise ja autentimise vahendid, et tagada talle vajalik füüsiline juurdepääs andmetele, rahalistele ressurssidele jne. Enamik kaasaegseid autentimissüsteeme põhinevad biomeetrilise teabe hankimise, kogumise ja mõõtmise põhimõttel, see tähendab teavet inimese teatud füsioloogiliste omaduste kohta.

Biomeetriliste identifitseerimissüsteemide eeliseks traditsiooniliste (näiteks PIN-koodisüsteemid või paroolipõhised juurdepääsusüsteemid) ees on see, et isik ise tuvastatakse. Nendes süsteemides kasutatav omadus on isiksuse lahutamatu osa, seda ei saa kaotada, üle kanda, unustada. Kuna iga inimese biomeetrilised omadused on ainulaadsed, saab neid kasutada varguste või pettuste ärahoidmiseks. Tänapäeval on olemas suur hulk arvutiseeritud ruume, varahoidlaid, uurimislaboreid, verepankasid, sularahaautomaate, sõjalisi rajatisi jne, millele juurdepääsu kontrollivad seadmed, mis skaneerivad inimese ainulaadseid füsioloogilisi omadusi.

Viimastel aastatel on enim tähelepanu pööratud infovõrkude ja eelkõige biomeetriliste turvasüsteemide turvalisusele. Selle tõestuseks on tohutu hulk artikleid, mis on pühendatud inimeste tuvastamise meetodite ülevaatele, mis on muutunud juba traditsiooniliseks ja paljudele lugejatele teada: sõrmejälgede, võrkkesta ja iirise järgi, näo tunnuste ja struktuuri järgi, käe geomeetria, kõne ja käekirja järgi.

Teadusliku, tehnilise ja perioodilise populaarteadusliku kirjanduse analüüs võimaldab selliseid süsteeme süstematiseerida nende väljatöötamise keerukuse ning esitatavate mõõtmistulemuste täpsuse ja usaldusväärsuse poolest (joonis 1). Mõned tehnoloogiad on tänapäeval juba laialdaselt kasutusele võetud, teised on alles väljatöötamisel. Selles artiklis toome näiteid nii esimese kui ka teise rühma süsteemide kohta.

Tänased paroolid

Sõrmejälje tuvastamine

Praeguseks on üks levinumaid biomeetrilisi tehnoloogiaid sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogia. Selliseid tehnoloogiaid kasutavad süsteemid pärinevad kohtuekspertiisi süsteemidest, kui kurjategija sõrmejälg sisestati failikappi ja seejärel võrreldi seda esitatud sõrmejäljega. Sellest ajast alates on ilmunud suur hulk täiustatud sõrmejälgede skaneerimisseadmeid. Selle valdkonna uuringud on näidanud, et inimese sõrmejälg aja jooksul ei muutu ja kui nahk on kahjustatud, taastub identne papillaarmuster täielikult. Ilmselgelt tänu nendele põhjustele ja ka asjaolule, et erinevalt paljudest teistest tuvastamismeetoditest ei tekita sõrmejälgede skaneerimine inimesele ebamugavust, on sellest meetodist saanud kõige levinum tuvastamismeetod. Teine selle tehnika kasutamise eelis on üsna kõrge tuvastamise täpsus. Ettevõtted, kes arendavad sõrmejälgede skaneerimise seadmeid, täiustavad pidevalt oma algoritme ja on saavutanud märkimisväärset edu. Näiteks BioLink Technologies on välja andnud BioLink U-Match Mouse (joonis 2), standardse kerimisrattaga arvutihiire, millel on sisseehitatud optiline sõrmejäljeskanner: liides - USB või COM+PS/2; kaitse mannekeenide ja "elutute" sõrmede eest; Täiustatud optiliste elementide kasutamine tagab kõrge skannimise kvaliteedi ja tuvastamise täpsuse. BioLink U-Match MatchBook biomeetriline skanner on valmistatud eraldi seadmena (joonis 3), skaneerimise aeg - 0,13 s, tuvastusaeg - 0,2 s, USB liides, kaitse mannekeenide eest on rakendatud. Need seadmed näitavad sellist tuvastamise täpsust, et tõenäosus, et volitamata kasutaja pääseb juurde kaitstud teabele, on võrdne ühega 1 miljardist sõrmejäljeesitlusest.

Siseturul koguvad populaarsust Siemensi skanneriga hiired, Cherry sisseehitatud skanneriga klaviatuurid, aga ka sõrmejäljeskanneriga sülearvutid; esitletakse ka teiste tootjate seadmeid. Seega, kui ettevõtte juht otsustab aegunud turvasüsteemi asendada täiustatud infokaitsevahenditega, on tal valikuvõimalusi küllaga.

Globaalse biomeetrilise turu analüüs näitab, et sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogiad moodustavad 50% biomeetriliste andmete turust ja koos kohtuekspertiisi süsteemidega kõik 80%. 2001. aasta tulemuste kohaselt väitis rahvusvaheline biomeetriarühm, et sõrmejälgede tuvastamise tehnoloogiad on endiselt juhtival kohal kõigi turul olevate biomeetriliste tehnoloogiate seas.

Tavalise biomeetrilise sõrmejäljetuvastussüsteemi kasutamiseks peab kasutaja esmalt süsteemis registreeruma. Samas pole põhjust karta, et sinu sõrmejälg seadme mällu salvestatakse – enamik süsteeme ei salvesta mällu sõrmejälje tegelikku pilti, vaid ainult digitaalset malli, mille järgi on võimatu taastada. tegelik pilt, nii et kasutajaõigusi ei rikuta mingil moel. Seega muudetakse BioLink Technologies seadmeid kasutades sõrmejäljekujutis koheselt väikeseks digitaalseks koodiks (ainult 512 baiti suurune).

Biomeetrilise kaitse kasutuselevõtt ei eelda alati olemasoleva turvasüsteemi väljavahetamist. Sageli on võimalik minimaalsete kuludega paroole asendada kasutaja biomeetrilise passiga. Näiteks BioLink Technologiesi lahendused võimaldavad paigaldada biomeetrilise turvasüsteemi standardsele parooliga turvasüsteemile. Sel juhul toimub paroolide täiesti valutu asendamine sõrmejälgedega. Nii saate turvaliselt kaitsta sisselogimist operatsioonisüsteemi (Windows NT/2000, Windows 95/98, Novell NetWare) ja sundluku, ekraanisäästja ja puhkerežiime, samuti asendada standardse rakendusprogrammi kaitse sõrmejälgede kaitse. Kõik need põhifunktsioonid, nagu ka paljud muud funktsioonid, on rakendatud BioLink Authentication Centeri versiooni 4.2 tarkvaraga – seni ainus täielikult venestatud selle klassi süsteem. Samal ajal salvestatakse sõrmejälgede mudelid tsentraalselt – autentimisriist- ja tarkvarasüsteemis Authenteon (joonis 4). Server pakub turvaliselt kuni 5000 sõrmejäljemudelit, mida ei saa kasutada päris sõrmejäljekujutise reprodutseerimiseks, ja muud salajast teavet. Lisaks on Authenteoni server tsentraliseeritud kasutajate haldus, samuti on administraatori võimalus hõlpsasti anda registreeritud kasutajatele erinevaid juurdepääsuõigusi erinevatele ressurssidele ilma ümberregistreerimiseta. Serveri tõrketaluvus on realiseeritud järgmiselt: server on juhtum, kuhu on paigutatud kaks sõltumatut füüsilist serverit, mis võimaldab hot-swap-i ja andmebaasi kopeerimist töötavasse serverisse.

Kuna Interneti-rakendused (internetipank, e-kaubandus, ettevõtete portaalid) on muutumas üha populaarsemaks, on BioLinki arendajad hoolitsenud võimaluse eest võtta Interneti-rakendustesse sõrmejälgede biomeetriline tuvastamine. Seega saab tundlikku teavet turvaliselt kaitsta iga ettevõte, ettevõte või asutus.

BioLink Technologies lahendused on mõeldud eelkõige keskmistele ja suurtele ettevõtetele. Samas saab terviklikku venestatud lahendust (tarkvara + sisendseadmed + riistvaraserver) kõige paremini integreerida ettevõttes kasutatavate info- ja ERP süsteemidega, mis võimaldab ühelt poolt oluliselt vähendada paroolisüsteemide administreerimise kulusid, ja teisest küljest usaldusväärselt kaitsta konfidentsiaalset teavet volitamata juurdepääsu eest nii väljastpoolt kui ka ettevõtte seest.

Lisaks on võimalus lahendada veel üks kiireloomuline probleem - vähendada oluliselt riske andmete edastamisel finants-, pangandus- ja muudesse süsteemidesse, mis teevad olulisi tehinguid interneti abil.

Iirise tuvastamise süsteemid

Nagu jooniselt fig. 1, suurima täpsuse ja töökindluse tagavad praeguses etapis iirise analüüsil ja võrdlusel põhinevad biomeetrilised identifitseerimissüsteemid. Lõppude lõpuks pole ühesuguse iirisega silmi isegi täiesti identsetel kaksikutel olemas. See parameeter, mis moodustati esimesel eluaastal, jääb inimese jaoks ainulaadseks kogu tema eksisteerimise aja jooksul. See identifitseerimismeetod erineb esimesest selle poolest, et seda on raskem kasutada, seadmed on kallimad, registreerimistingimused on rangemad.

Moodsa iirise analüüsil põhineva identifitseerimissüsteemi näitena on paslik tuua LG lahendus.

IrisAccessi süsteem võimaldab skannida vikerkesta mustrit vähem kui sekundiga, töödelda ja võrrelda 4000 muu kirjega, mida see oma mällu salvestab, ning seejärel vastava signaali turvasüsteemi saata. Tehnoloogia on täiesti kontaktivaba (joon. 5). Iirise kujutise põhjal on ehitatud kompaktne 512-baidine digitaalne kood. Seade on enamiku tuntud biomeetriliste juhtimissüsteemidega võrreldes kõrge töökindlusega (joonis 6), hoiab suurt andmebaasi, väljastab venekeelseid helijuhiseid ning võimaldab integreerida süsteemi sissepääsukaardid ja PIN-klaviatuurid. Üks kontroller toetab nelja lugejat. Süsteemi saab integreerida kohtvõrku.

IrisAccess 3000 koosneb optilisest EOU3000 registreerijast, ROU3000 optilisest kaugregistraatorist, ICU3000 autentimise juhtplokist, pildihõiveplaadist, ukseliidese plaadist ja arvutiserverist.

Kui on vaja juhtida mitut sisendit, saab arvutiserveriga kohtvõrgu (LAN) kaudu ühendada mitmeid kaugseadmeid, sealhulgas ICU3000 ja ROU3000. Süsteemi põhikomponentide kirjeldused on toodud külgribal.

Juurdepääsukontrolli korraldus ja LG IrisAccessil põhineva turvasüsteemi juurutamise skemaatiline diagramm on näidatud joonisel fig. 7, .

Kõnetuvastussüsteemid

Madalaim asend joonisel fig. 1 - nii töömahukuse kui ka täpsuse osas - hõivavad kõnetuvastusel põhinevad identifitseerimissüsteemid. Nende süsteemide kasutuselevõtu põhjuseks on telefonivõrkude laialdane levik ning mikrofonide manustamine arvutitesse ja välisseadmetesse, näiteks kaameratesse. Selliste süsteemide puudused hõlmavad tuvastamistulemusi mõjutavaid tegureid: häired mikrofonides, keskkonna mõju tuvastustulemustele (müra), hääldusvead, registreerimisel ja iga tuvastamise ajal kontrollitava standardi erinev emotsionaalne seisund, erinevate salvestusseadmete kasutamine standardite ja identifitseerimise salvestamisel, häired madala kvaliteediga andmekanalites jne.

Tuleviku paroolid

Oleme toonud näiteid biomeetrilistest seadmetest, mida juba laialdaselt kasutatakse juurdepääsu kontrollimiseks, kuid teaduse ja tehnika areng ei seisa paigal ning seetõttu täieneb pidevalt turvasüsteemides kasutatavate tehnoloogiate valik. Praegu on väljatöötamisel mitmeid biomeetrilisi tehnoloogiaid, millest mõnda peetakse väga paljulubavaks. Seetõttu räägime tehnoloogiatest, mis pole veel massilist kasutuselevõttu leidnud, kuid mõne aja pärast võivad need olla samaväärsed tänapäeval kasutatavate kõige usaldusväärsemate tehnoloogiatega. Lisasime sellesse loendisse järgmised tehnoloogiad:

1. näo termogrammi koostamine infrapunakiirguse anduri info põhjal;
2. DNA tunnuste analüüs;
3. tõmmete dünaamika analüüs arvuti klaviatuuril teksti sisestamisel;
4. sõrmede naha ja epiteeli struktuuri analüüs digitaalse ultraheliinfo põhjal;
5. käejälgede analüüs;
6. aurikli kuju analüüs;
7. inimese kõnnakuomaduste analüüs;
8. inimese individuaalsete lõhnade analüüs.

Vaatleme nende meetodite olemust üksikasjalikumalt. Termogrammi koostamise ja analüüsimise tehnoloogia (joonis 9) on üks viimaseid saavutusi biomeetria vallas. Nagu teadlased on leidnud, annab infrapunakaamerate kasutamine näonaha all olevatest objektidest ainulaadse pildi. Erinevad luu-, rasva- ja veresoonte tihedused on rangelt individuaalsed ja määravad kasutaja näo termograafilise pildi. Teaduslike järelduste kohaselt on näo termogramm ainulaadne, mille tulemusel saab julgelt eristada ka absoluutselt sarnaseid kaksikuid. Selle lähenemisviisi täiendavad omadused hõlmavad selle muutumatust kosmeetiliste või kosmetoloogiliste muudatuste, sealhulgas plastilise kirurgia, meigimuudatuste jms suhtes, samuti registreerimisprotseduuri salastatust.

DNA omaduste analüüsil põhinev tehnoloogia või, nagu teadlased seda nimetavad, genoomse identifitseerimise meetod (joonis 10), on ilmselt küll kõige pikaajalisem, kuid samas ka kõige lootustandvam identifitseerimissüsteemidest. Praegu on see juhtimismeetod liiga aeglane ja raskesti automatiseeritav. Meetod põhineb sellel, et inimese DNA-s on polümorfsed lookused (lookus on kromosoomi asukoht (geenis või alleelis), millel on sageli 8-10 alleeli. Nende alleelide komplekti määramine mitme polümorfse lookuse jaoks a. konkreetne isik võimaldab teil saada omamoodi genoomikaardi, mis on iseloomulik ainult sellele inimesele. Selle meetodi täpsuse määrab analüüsitud polümorfsete lookuste olemus ja arv ning see võimaldab tänapäeval saavutada veataseme 1 1 miljoni inimese kohta.

Arvuti klaviatuuri löökide dünaamika teksti tippimisel või klaviatuuri käekiri analüüsib seda, kuidas (rütm) kasutaja konkreetse fraasi tippib. Klaviatuuri käsitsikirjatuvastussüsteeme on kahte tüüpi. Esimesed on loodud kasutaja autentimiseks, kui ta proovib juurdepääsu arvutiressurssidele. Viimased teostavad pärast juurdepääsu andmist monitooringu kontrolli ja blokeerivad süsteemi, kui arvutis asus tööle mõni muu isik, kellele algselt juurdepääs anti. Klaviatuuri rütm, nagu on näidanud mitmete ettevõtete ja organisatsioonide uuringud, on kasutaja üsna individuaalne omadus ja sobib tema tuvastamiseks ja autentimiseks. Selle mõõtmiseks hinnatakse ajavahemikke kas teatud järjestuses asuvate märkide sisestamisel löökide vahel või klahvi löögi hetke ja selle vabastamise hetke vahel iga selle jada tähemärgi sisestamisel. Kuigi teist meetodit peetakse tõhusamaks, saavutatakse parim tulemus mõlemat meetodit koos kasutades. Selle meetodi eripäraks on selle madal hind, kuna teabe analüüsimiseks pole vaja muid seadmeid peale klaviatuuri. Tuleb märkida, et hetkel on see tehnoloogia väljatöötamisel ja seetõttu on selle töökindluse astet raske hinnata, eriti arvestades kõrgeid nõudeid turvasüsteemidele.

Isiku käsitsi tuvastamiseks kasutatakse mitmeid biomeetrilisi parameetreid - see on käe või sõrmede geomeetriline kuju, peopesa nahaaluste veresoonte asukoht, peopesa joonte muster.

Käejälgede analüüsi tehnoloogia hakkas arenema suhteliselt hiljuti, kuid sellel on juba teatud saavutused. Selle tehnoloogia arendamise põhjuseks oli asjaolu, et sõrmejäljetuvastusseadmetel on puudus – need vajavad vaid puhtaid käsi ning süsteem ei pruugi määrdunud sõrmejälge ära tunda. Seetõttu on mitmed arendusettevõtted keskendunud tehnoloogiale, mis ei analüüsi mitte naha joonte mustrit, vaid peopesa piirjooni, millel on ka individuaalne iseloom. Nii algas eelmise aasta keskel Ühendkuningriigis uue arvutisüsteemi väljatöötamine, mis võimaldab tuvastada kahtlusaluseid sõrmejälgede järgi. Sarnast sõrmejäljesüsteemi on Briti politsei edukalt kasutanud juba kolm aastat. Kuid ainuüksi sõrmejälgedest kriminoloogide sõnul sageli ei piisa. Kuni 20% kuriteopaigale jäetud jalajälgedest on käejäljed. Nende analüüs traditsiooniliste vahenditega on aga üsna töömahukas. Selle protsessi arvutistamine võimaldab peopesajälgi laiemalt kasutada ja toob kaasa kuritegude avastamise olulise kasvu. Süsteem loodetakse kasutusele võtta 2004. aasta alguseks ja läheb siseministeeriumile maksma 17 miljonit naela. Tuleb märkida, et peopesa skaneerimise seadmed on tavaliselt kallid ja seetõttu ei ole nendega nii lihtne varustada suurt hulka töökohti.

Kõrva kuju analüüsi tehnoloogia on üks uusimaid lähenemisviise inimese biomeetrilisele tuvastamisele. Isegi odav veebikaamera suudab toota võrdlemiseks ja tuvastamiseks üsna usaldusväärseid näidiseid. Tuleb märkida, et kuna seda meetodit ei ole piisavalt uuritud, ei leidnud me teadus- ja tehnikakirjandusest usaldusväärset teavet asjade hetkeseisu kohta.

Koerte võime eristada inimesi lõhna järgi ja geneetilise mõju olemasolu kehalõhnale võimaldavad seda omadust arvestada, hoolimata selle sõltuvusest kommetest ja individuaalsetest harjumustest (parfüümi kasutamine, dieet, narkootikumide kasutamine jne). paljutõotav biomeetrilise isiksuse autentimise kasutamise osas. Praegu on juba käimas "elektrooniliste nina" süsteemide väljatöötamine (joonis 11). Reeglina on "elektrooniline nina" kompleksne süsteem, mis koosneb kolmest funktsionaalsest üksusest, mis töötavad lõhnaainete perioodilise tajumise režiimis: proovivõtu- ja proovide ettevalmistamise süsteem, kindlaksmääratud omadustega andurite rida või maatriks ning signaalitöötlus. anduri maatriksi ühik. Sellel tehnoloogial, nagu ka kõrvakuju analüüsil, on biomeetrilistele nõuetele vastamiseks veel pikk tee käia.

Kokkuvõttes on veel vara ennustada, kus, kuidas ja mis kujul lõpuks usaldusväärseid biomeetrilisi teenuseid osutatakse. Kuid on täiesti selge, et positiivsete, usaldusväärsete ja ümberlükkamatute kontrollitulemuste saamiseks on võimatu ilma biomeetrilise tuvastamiseta hakkama. Seetõttu on võimalik, et lähitulevikus annavad paroolid ja PIN-koodid teed uutele, usaldusväärsematele autoriseerimis- ja autentimisvahenditele.

ComputerPress 3 "2002

Kaasaegsed autentimismeetodid hõlmavad biomeetrilist autentimist. Biomeetrilise autentimise korral võivad nii võrkkest kui ka sõrmejälg toimida salajaste kasutajaandmetena. Need biomeetrilised kujutised on iga kasutaja jaoks ainulaadsed, mis tagab teabele juurdepääsu kõrgetasemelise kaitse. Vastavalt eelnevalt kehtestatud protokollidele registreeritakse kasutaja biomeetrilised proovid andmebaasis.

Kaasaegne biomeetriline autentimine põhineb kahel meetodil:

• staatiline autentimismeetod - tuvastab inimese füüsilised parameetrid, mis tal on kogu elu jooksul: sünnist surmani (sõrmejäljed, iirise eristavad omadused, võrkkesta muster, termogramm, näo geomeetria, käe geomeetria ja isegi geneetilise koodi fragment );
• dünaamiline meetod - analüüsib iseloomulikke tunnuseid, kasutaja käitumise tunnuseid, mida demonstreeritakse mis tahes tavalise igapäevase toimingu sooritamise ajal (allkiri, klaviatuuri käekiri, hääl jne).

Staatiline meetod on alati olnud biomeetrilise kaitse maailmaturul peamine. Dünaamiline autentimine ja kombineeritud infoturbesüsteemid hõivasid vaid 20% turust. Viimastel aastatel on aga aktiivne dünaamiliste kaitsemeetodite areng. Võrgutehnoloogiate vastu pakuvad erilist huvi klaviatuuri käsitsi kirjutamise ja allkirja autentimise meetodid.

Seoses kaasaegsete biomeetriliste tehnoloogiate üsna kiire arenguga ilmneb kriitiliselt oluline probleem - biomeetriliste turvasüsteemide töökindluse ühtsete standardite määratlemine. Spetsialistide seas naudivad spetsialistide seas suurt prestiiži Rahvusvahelise Arvutiturbe Assotsiatsiooni ICSA (International Computer Security Association) poolt välja antud kvaliteedisertifikaatidega tööriistad.

Staatiline biomeetrilise autentimise meetod ja selle variandid

Sõrmejälgede võtmine on kõige populaarsem skaneerimisel ja sõrmejälgede tuvastamisel põhinev biomeetriline autentimistehnoloogia.

Õiguskaitseorganid toetavad seda meetodit aktiivselt, et meelitada oma arhiivi elektroonilisi näidiseid. Samuti on sõrmejälgede skannimise meetodit lihtne kasutada ja see on andmete mitmekülgsusega usaldusväärne. Selle biomeetrilise autentimismeetodi põhiseade on skanner, mis ise on väike ja suhteliselt odav. Selline autentimine toimub üsna kiiresti, kuna süsteem ei nõua mustri iga rea ​​tuvastamist ja selle võrdlemist andmebaasis olevate originaalnäidistega. Piisab, kui süsteem määrab skaalaplokkides kokkulangevusi ja analüüsib hargnemisi, katkestusi ja muid joonmoonutusi (minuutia).

Iga sõrmejälje unikaalsus võimaldab seda biomeetrilist autentimismeetodit kasutada nii kohtuekspertiisis, tõsiste äritehingute protsessides kui ka igapäevaelus. Viimasel ajal on ilmunud palju sülearvuteid, millel on sisseehitatud sõrmejäljelugeja, klaviatuurid, arvutihiired ja kasutaja autentimiseks mõeldud nutitelefonid.

Sellel näiliselt vaieldamatul ja mitte võltsitud autentimisel on varjuküljed. Väikseimate papillaarjoonte tuvastamiseks kasutatavate keeruliste algoritmide tõttu võib autentimissüsteem ebaõnnestuda, kui skanneriga pole piisavalt sõrme kontakti. Autentimisvahendit ja turvasüsteemi ennast saab petta ka mannekeeni (väga hästi tehtud) või surnud sõrme abil.

Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad autentimiseks kasutatavad skannerid kolme tüüpi:

• optilised skannerid, mis töötavad peegeldustehnoloogial ehk luumeni põhimõttel. Kõigist tüüpidest ei suuda optiline skaneerimine mudelit ära tunda, kuid selle hinna ja lihtsuse tõttu on optilised skannerid kõige populaarsemad;
• pooljuhtskannerid – jagunevad raadiosageduslikeks, mahtuvuslikeks, temperatuuritundlikeks ja rõhutundlikeks skanneriteks. Termilised (termilised) ja RF-skannerid tuvastavad kõige paremini tõelise sõrmejälje ja takistavad sõrmejälgede autentimist. Tahkisskannereid peetakse töökindlamaks kui optilisi;
• ultraheliskannerid. Seda tüüpi seade on kõige keerulisem ja kallim. Ultraheli skannerite abil saate autentida mitte ainult sõrmejälgede, vaid ka mõne muu biomeetrilise parameetri, näiteks pulsisageduse jms järgi.

Võrkkesta autentimine. Seda meetodit on kasutatud alates 1950. aastatest. Sel ajal uuriti ja määrati just silmapõhja veresoonte mustri unikaalsus.

Võrkkesta skannerid on üsna suured ja kallimad kui sõrmejäljeskannerid. Seda tüüpi autentimise usaldusväärsus on aga palju suurem kui sõrmejälgede võtmine, mis õigustab investeeringut. Silmapõhja veresoonte joonise omadused on sellised, et see ei kordu isegi kaksikutel. Seetõttu on sellisel autentimisel maksimaalne kaitse. Võrkkesta skannerit on peaaegu võimatu petta. Silmakuju tuvastamise tõrked on väga väikesed – ligikaudu üks juhtum miljonist. Kui kasutajal pole tõsiseid silmahaigusi (näiteks katarakt), võib ta julgelt kasutada võrkkesta autentimissüsteemi, et kaitsta ligipääsu kõikvõimalikele varahoidlatele, privaatruumidele ja ülisalajastele objektidele.

Võrkkesta skaneerimisel kasutatakse madala intensiivsusega infrapunakiirgust, mis suunatakse pupilli kaudu silmapõhja veresoontesse. Signaal kuvab mitusada iseloomulikku punkti, mis on mustrile kirjutatud. Kõige kaasaegsemad skannerid saadavad infrapunavalguse asemel pehme laseri.

Selle autentimise läbimiseks peab inimene viima oma näo skannerile võimalikult lähedale (silm ei tohi olla seadmest kaugemal kui 1,5 cm), fikseerima selle ühte asendisse ja vaatama skanneri ekraani, spetsiaalset märki. Skänneri lähedal, selles asendis, peate viibima umbes minuti. Just nii kaua kulub skanneril skannimistoimingu lõpuleviimiseks, pärast mida vajab süsteem veel paar sekundit, et võrrelda vastuvõetud näidist installitud malliga. Pikaajaline ühes asendis viibimine ja silmad välgatavale valgusele on seda tüüpi autentimise kasutamise suurimad puudused. Lisaks ei saa seda seadet võrkkesta suhteliselt pika skannimise ja tulemuste töötlemise tõttu installida suure hulga inimeste autentimiseks (näiteks kontrollpunkti).

Iirise autentimine. See autentimismeetod põhineb iirise ainulaadsete omaduste äratundmisel.

Silma eesmise ja tagumise kambri vahelise liikuva diafragma võrgustikulaadne keerukas muster on ainulaadne iiris. See joonistus antakse inimesele juba enne tema sündi ja see ei muutu elu jooksul palju. Silma vikerkesta skaneerimisega autentimise usaldusväärsust soodustab inimese vasaku ja parema silma erinevus. See tehnoloogia praktiliselt välistab autentimise ajal esinevad vead ja tõrked.

Iirise mustrit lugevaid seadmeid on aga raske nimetada skanneriteks. Tõenäoliselt on see spetsiaalne kaamera, mis teeb 30 pilti sekundis. Seejärel digiteeritakse üks kirjetest ja teisendatakse lihtsustatud kujule, millest valitakse välja umbes 200 iseloomulikku punkti ja salvestatakse nende kohta käiv teave mallisse. See on palju usaldusväärsem kui sõrmejälgede skaneerimine - selliste mustrite moodustamiseks kasutatakse ainult 60-70 iseloomulikku punkti.

Seda tüüpi autentimine pakub lisakaitset võltssilmade eest – mõnes seadmemudelis silma "eluea" määramiseks muutub sellesse suunatud valgusvoog ning süsteem jälgib reaktsiooni ning teeb kindlaks, kas pupilli suurus muutub.

Neid skannereid kasutatakse juba laialdaselt näiteks paljude riikide lennujaamades töötajate autentimiseks piirangualade ületamisel ning on end hästi tõestanud ka Inglismaal, Saksamaal, USA-s ja Jaapanis sularahaautomaatide eksperimentaalsel kasutamisel. Tuleb märkida, et vikerkesta autentimise korral võib erinevalt võrkkesta skaneerimisest lugemiskaamera olla silmast 10 cm kuni 1 meetri kaugusel ning skaneerimise ja tuvastamise protsess on palju kiirem. Need skannerid on kallimad kui ülaltoodud biomeetrilised autentimistööriistad, kuid viimastel aastatel on need muutunud taskukohasemaks.

Käe geomeetriline autentimine- see biomeetrilise autentimise meetod hõlmab inimese käe teatud parameetrite mõõtmist, näiteks: sõrmede pikkus, paksus ja kõverused, käe üldine struktuur, liigeste vaheline kaugus, peopesa laius ja paksus .

Inimese käed ei ole ainulaadsed, seetõttu on seda tüüpi autentimise usaldusväärsuse huvides vaja kombineerida tuvastamist mitme parameetri järgi korraga.

Vigade tõenäosus käe geomeetria tuvastamisel on umbes 0,1%, mis tähendab, et verevalumi, artriidi ja muude käehaiguste ja vigastuste korral ei ole tõenäoliselt autentimist võimalik läbida. Seega ei sobi see biomeetriline autentimismeetod ülitundlike objektide turvamiseks.

See meetod on aga muutunud laialt levinud tänu sellele, et see on mitmel põhjusel kasutajasõbralik. Selle üheks oluliseks põhjuseks on asjaolu, et käe parameetrite tuvastamise seade ei sunni kasutajat ebamugavustunnet tekitama ega võta palju aega (kogu autentimisprotsess viiakse läbi mõne sekundiga). Käe geomeetrilise autentimise populaarsuse järgmine põhjus on asjaolu, et autentimisprotseduuri ei mõjuta käe temperatuur, saastumine ega niiskus. Samuti on see meetod mugav selle poolest, et madala kvaliteediga pilti saab kasutada pintsli äratundmiseks – andmebaasi salvestatud malli suurus on vaid 9 baiti. Kasutaja pintsli võrdlemine paigaldatud malliga on väga lihtne ja hõlpsasti automatiseeritav.

Seda tüüpi biomeetrilise autentimise seadmed võivad olla erineva välimuse ja funktsionaalsusega – mõned skaneerivad ainult kahte sõrme, teised pildistavad kogu kätt ning mõned kaasaegsed seadmed kasutavad infrapunakaamerat veenide skaneerimiseks ja nende kujutise abil autentimiseks.

Seda meetodit kasutati esmakordselt eelmise sajandi 70ndate alguses. Tänapäeval võib selliseid seadmeid leida lennujaamadest ja erinevatest ettevõtetest, kus on vaja genereerida usaldusväärset teavet konkreetse inimese kohaloleku, aja jälgimise ja muude kontrolliprotseduuride kohta.

Näo geomeetria autentimine. See biomeetriline autentimismeetod on üks "kolmest suurest biomeetriast" koos vikerkesta tuvastamise ja sõrmejälgede skaneerimisega.

See autentimismeetod jaguneb kahe- ja kolmemõõtmeliseks tuvastamiseks. Kahemõõtmelist (2D) näotuvastust on kasutatud väga pikka aega, peamiselt kohtuekspertiisis. Kuid igal aastal täiustatakse seda meetodit, suurendades seeläbi selle töökindluse taset. Kahemõõtmeline näotuvastusmeetod pole aga veel kaugel täiuslikkusest – selle autentimise korral on valepositiivsete tulemuste tõenäosus vahemikus 0,1 kuni 1%. Äratundmisvigade sagedus on veelgi suurem.

Palju rohkem lootust pannakse uusimale meetodile – kolmemõõtmelisele (3D) näotuvastusele. Selle meetodi usaldusväärsuse hinnanguid ei ole veel tehtud, kuna see on suhteliselt noor. Umbes kümme maailma juhtivat IT-ettevõtet, sealhulgas Venemaalt, arendavad 3D-näotuvastussüsteeme. Enamik neist arendajatest toob turule skannereid koos tarkvaraga. Ja ainult vähesed tegelevad skannerite loomise ja vabastamisega.

3D-näotuvastus kasutab paljusid keerulisi algoritme, mille efektiivsus sõltub nende rakendustingimustest. Skannimisprotseduur kestab umbes 20-30 sekundit. Sel hetkel saab nägu kaamera suhtes pöörata, mis sunnib süsteemi liigutusi kompenseerima ja moodustama näo projektsioonid selge näojoonte valikuga, nagu kulmude, silmade, nina, huulte kontuurid, jne. Seejärel määrab süsteem nendevahelise kauguse. Põhimõtteliselt koosneb mall sellistest konstantsetest omadustest nagu silmakoobaste sügavus, kolju kuju, ülaosa kaared, põsesarnade kõrgus ja laius ning muud selgelt väljendunud tunnused, tänu millele süsteem hiljem on suudab nägu ära tunda isegi siis, kui on habe, prillid, armid, peakatted ja muud asjad. Kokku kasutatakse malli koostamisel 12 kuni 40 kasutaja näo ja pea tunnust.

Rahvusvaheline biomeetria valdkonna standardimise alamkomitee (IS0/IEC JTC1/SC37 Biometrics) on hiljuti välja töötanud ühtset andmevormingut 2D- ja 3D-kujutistel põhineva inimese näotuvastuse jaoks. Tõenäoliselt ühendavad need kaks meetodit ühe biomeetrilise autentimismeetodi.

Näo termograafia. See biomeetriline autentimismeetod väljendub inimese määramises tema veresoonte kaudu.

Infrapunavalguse abil skaneeritakse kasutaja nägu ja moodustub termogramm – näo temperatuurikaart, mis on üsna unikaalne. See meetod on oma töökindluse poolest võrreldav sõrmejälgede autentimise meetodiga. Selle autentimisega näoskannimist saab teostada kümne meetri kauguselt. See meetod suudab ära tunda kaksikuid (erinevalt näo geomeetria järgi tuvastamisest), ilukirurgia läbinud inimesi, kasutada maske ning see on efektiivne ka vaatamata kehatemperatuurile ja keha vananemisele.

Kuid seda meetodit ei kasutata laialdaselt, võib-olla saadud näo termogrammide madala kvaliteedi tõttu.

Dünaamilised biomeetrilised autentimismeetodid

See meetod võimaldab isikut tuvastada ja autentida ainult ühe mikrofoni abil, mis on ühendatud salvestusseadmega. Selle meetodi kasutamine on kasulik kohtuasjades, kus ainsaks tõendiks kahtlustatava vastu on salvestatud telefonivestlus. Hääletuvastusmeetod on väga mugav - kasutajal on vaja ainult sõna hääldada, ilma täiendavaid toiminguid tegemata. Ja lõpuks, selle meetodi tohutu eelis on õigus rakendada varjatud autentimist. Kasutaja ei pruugi alati olla teadlik lisakontrolli kaasamisest, mis tähendab, et ründajatel on juurdepääsu saamine veelgi keerulisem.

Isikliku malli moodustamine toimub vastavalt hääle paljudele omadustele. See võib olla hääle tonaalsus, intonatsioon, modulatsioon, teatud kõnehelide häälduse eripärad ja palju muud. Kui autentimissüsteem on kõiki hääleomadusi korralikult analüüsinud, siis on kõrvalseisja autentimise tõenäosus tühiselt väike. Kuid 1-3% juhtudest võib süsteem keelduda ka varem määratud hääle tegelikust omanikust. Fakt on see, et inimese hääl võib muutuda haiguse (näiteks külmetuse) ajal, olenevalt vaimsest seisundist, vanusest jne. Seetõttu ei ole kõrge turvalisusega rajatistes soovitav kasutada hääle autentimise biomeetrilist meetodit. Seda saab kasutada arvutilaborite, ärikeskuste, laborite ja sarnaste turvarajatiste juurdepääsuks. Samuti saab kõnetuvastustehnoloogiat kasutada mitte ainult autentimiseks ja tuvastamiseks, vaid ka asendamatu abimehena kõneandmete sisestamisel.

Klaviatuuri käekirja tuvastamise meetod- on tänapäeval üks paljulubavamaid biomeetrilise autentimise meetodeid. Klaviatuuri käekiri on iga kasutaja käitumise biomeetriline omadus, nimelt tippimiskiirus, klahvi hoidmise aeg, nende vajutamise intervallid, tippimisvigade sagedus, klahvide kattumiste arv, funktsiooniklahvide ja kombinatsioonide kasutamine, tase. arütmia kirjutamisel jne.

See tehnoloogia on universaalne, kuid klaviatuuri käekirjatuvastus sobib kõige paremini kaugkasutajate autentimiseks. Nii välis- kui ka Venemaa IT-ettevõtted arendavad aktiivselt klaviatuuri käekirjatuvastusalgoritme.

Kasutaja klaviatuuri käekirjaga autentimisel on kaks meetodit.

• teadaoleva fraasi (parooli) sisestamine;
• tundmatu fraasi sisestamine (juhuslikult genereeritud).

Mõlemad autentimismeetodid hõlmavad kahte režiimi: õpperežiimi ja autentimisrežiimi ennast. Õpperežiim seisneb koodsõna (fraasi, parooli) mitmekordses sisestamises kasutaja poolt. Kordusvalimise käigus määrab süsteem tekstisisestuse iseloomulikud tunnused ja genereerib kasutaja hinnete malli. Seda tüüpi autentimise tugevus sõltub kasutaja sisestatud parooli pikkusest.

Selle autentimismeetodi eeliste hulgas tuleb märkida kasutusmugavust, võimalust teostada autentimisprotseduuri ilma eriseadmeteta, samuti varjatud autentimise võimalust. Selle meetodi puuduseks, nagu ka hääletuvastuse puhul, on süsteemi rikke sõltuvus vanusest ja kasutaja tervisest. Lõppude lõpuks sõltuvad motoorsed oskused, mis on palju tugevamad kui hääl, inimese seisundist. Isegi lihtne inimväsimus võib autentimist mõjutada. Klaviatuuri muutmine võib põhjustada ka süsteemi tõrke – kasutaja ei suuda koheselt uue sisendseadmega kohaneda ning seetõttu ei pruugi kinnitusfraasi sisestamisel klaviatuuri käekiri mustriga ühtida. Eelkõige mõjutab see sisendi kiirust. Kuigi teadlased teevad ettepaneku suurendada selle meetodi tõhusust rütmi kasutamise kaudu. Rütmi kunstlik lisamine (näiteks kasutaja sisestamine mõne tuttava meloodia alla sõna) tagab klaviatuuri käekirja stabiilsuse ja usaldusväärsema kaitse sissetungijate eest.

Allkirja kinnitamine. Erinevate puutetundliku ekraaniga seadmete populaarsuse ja massilise kasutamise tõttu on biomeetrilise allkirja autentimise meetod muutumas väga populaarseks.

Allkirja kõige täpsema kontrollimise tagab spetsiaalsete valguspliiatsite kasutamine. Paljudes riikides on biomeetrilise allkirjaga allkirjastatud elektroonilistel dokumentidel sama juriidiline jõud kui paberdokumentidel. See võimaldab teil töövoogu palju kiiremini ja sujuvamalt läbi viia. Kahjuks on Venemaal ainult allkirjastatud paberdokument või elektrooniline dokument, millel on ametlikult registreeritud elektrooniline digitaalallkiri (EDS). Kuid EDS-i on lihtne teisele isikule üle kanda, mida ei saa teha biomeetrilise allkirjaga. Seetõttu on biomeetrilise allkirja kontrollimine usaldusväärsem.

Biomeetrilise allkirja autentimismeetodil on kaks meetodit:

• põhineb allkirja visuaalsete omaduste analüüsil. See meetod hõlmab kahe allkirjakujutise võrdlemist identiteedi sobitamiseks – seda saab teha nii süsteem kui ka inimene;
• meetod allkirja kirjutamise dünaamiliste omaduste arvutianalüüsiks. Sel viisil autentimine toimub pärast allkirja enda kohta käiva teabe, samuti selle kirjutamise statistiliste ja perioodiliste omaduste põhjalikku uurimist.

Allkirjamalli moodustamine toimub sõltuvalt nõutavast kaitsetasemest. Kokku analüüsitakse ühte allkirja 100-200 tunnuspunkti kohta. Kui aga allkiri on pandud heleda pliiatsiga, siis lisaks pastaka koordinaatidele võetakse arvesse ka selle kaldenurka, pliiatsi survet. Pliiatsi nurk on tahvelarvuti suhtes ja päripäeva.

Sellel biomeetrilise autentimise meetodil ja ka klaviatuuri käekirja tuvastamisel on ühine probleem - sõltuvus inimese psühhofüüsilisest seisundist.

Kombineeritud biomeetrilise autentimise lahendused

Multimodaalne ehk kombineeritud biomeetriline autentimissüsteem on seade, mis ühendab korraga mitu biomeetrilist tehnoloogiat. Kombineeritud lahendusi peetakse õigustatult kõige usaldusväärsemaks teabe kaitsmisel kasutaja biomeetriliste indikaatorite abil, kuna mitut indikaatorit on korraga palju keerulisem võltsida kui ühte märki, mis on ründajatel praktiliselt üle jõu. Kõige usaldusväärsemateks peetakse kombinatsioone "iiris + sõrm" või "sõrm + käsi".

Kuigi viimasel ajal on populaarsust kogumas sellised süsteemid nagu "nägu + hääl". Selle põhjuseks on heli- ja videotehnoloogiaid kombineerivate sidevahendite laialdane kasutamine, näiteks sisseehitatud kaameraga mobiiltelefonid, sülearvutid, video sisetelefonid jne.

Kombineeritud biomeetrilised autentimissüsteemid on palju tõhusamad kui monomodaalsed lahendused. Seda kinnitavad paljud uuringud, sealhulgas ühe panga kogemus, kus kasutajate autentimissüsteem paigaldati esmalt näo järgi (vigade määr halva kvaliteediga kaamerate tõttu 7%), seejärel hääle abil (vigade määr 5% taustamüra tõttu) ja pärast nende kahe meetodi kombineerimist saavutasid nad peaaegu 100% efektiivsuse.

Biomeetrilisi süsteeme saab kombineerida mitmel viisil: paralleelselt, järjestikku või hierarhia alusel. Peamine kriteerium süsteemide kombineerimise meetodi valimisel peaks olema võimalike vigade arvu ja ühe autentimise aja suhte minimeerimine.

Lisaks kombineeritud autentimissüsteemidele saab kasutada ka mitmefaktorilisi süsteeme. Mitmefaktorilise autentimisega süsteemides kasutatakse kasutaja biomeetrilisi andmeid koos parooli või elektroonilise võtmega.

Biomeetriliste andmete kaitse

Biomeetrilist autentimissüsteemi, nagu paljusid teisi turvasüsteeme, võivad sissetungijad igal ajal rünnata. Sellest lähtuvalt näeb alates 2011. aastast rahvusvaheline infotehnoloogia valdkonna standardimine ette meetmed biomeetriliste andmete kaitsmiseks – standard IS0 / IEC 24745:2011. Venemaa õigusaktides reguleerib biomeetriliste andmete kaitset föderaalseadus "Isikuandmete kohta" koos viimaste muudatustega 2011. aastal.

Levinuim suund tänapäevaste biomeetriliste autentimismeetodite vallas on andmebaasides talletatavate biomeetriliste mallide kaitsestrateegia väljatöötamine. Tänapäeva populaarseimate küberkuritegude hulgas kogu maailmas on "identiteedivargus". Mallide lekkimine andmebaasist muudab kuriteod ohtlikumaks, kuna ründajal on malli pöördprojekteerimise tõttu lihtsam biomeetrilisi andmeid taastada. Kuna biomeetrilised omadused on nende kandjale omased, ei saa varastatud malli erinevalt paroolist kompromissitu uuega asendada. Mallivarguse oht seisneb ka selles, et lisaks kaitstud andmetele juurdepääsule võib ründaja saada inimese kohta salajast teavet või korraldada tema üle salajase jälgimise.

Biomeetriliste mallide kaitse põhineb kolmel põhinõudel:

• pöördumatus – see nõue on suunatud malli salvestamisele selliselt, et ründajal pole võimalik proovist arvutuslikult rekonstrueerida biomeetrilisi omadusi ega luua biomeetriliste tunnuste füüsilisi võltsinguid;
• eristatavus – mallide kaitseskeem ei tohiks kahjustada biomeetrilise autentimissüsteemi täpsust;
• tühistamine – võimalus genereerida ühest biomeetrilisest andmetest mitu turvalist malli. See omadus annab biomeetrilisele süsteemile võimaluse tühistada biomeetrilisi malle ja väljastada uusi, kui andmed on ohus, ning takistab ka teabe võrdlemist andmebaaside vahel, säilitades seeläbi kasutajaandmete privaatsuse.

Tugeva mallikaitse optimeerimisel on peamine väljakutse leida nende nõuete vahel vastuvõetav suhe. Biomeetriliste mallide kaitse põhineb kahel põhimõttel: biomeetrilised krüptosüsteemid ja biomeetriliste tunnuste teisendamine. Hiljutised muudatused seadusandluses keelavad biomeetrilise süsteemi operaatoril iseseisvalt ilma isiku juuresolekuta oma isikuandmeid muuta. Sellest tulenevalt muutuvad vastuvõetavaks süsteemid, mis salvestavad biomeetrilisi andmeid krüpteeritud kujul. Saate seda teavet krüptida kahel viisil: tavalise võtmega ja biomeetrilise võtmega krüptimisega - juurdepääs andmetele on saadaval ainult biomeetriliste näitajate omaniku juuresolekul. Tavapärases krüptograafias on dekrüpteerimisvõti ja krüptitud mall kaks täiesti erinevat üksust. Malli võib pidada turvaliseks, kui võti on turvaline. Biomeetriline võti kapseldab samaaegselt krüptograafilise võtme malli. Sel viisil krüpteerimise käigus salvestatakse biomeetrilises süsteemis ainult osa mallist saadavat teavet. Seda nimetatakse turvaliseks sketšiks – turvaline sketš. Turvalise pisipildi ja teise registreerimisel esitatuga sarnase biomeetrilise näidise põhjal taastatakse algne mall.

Biomeetriliste mallide turvaskeeme uurivad IT-spetsialistid on tuvastanud kaks peamist meetodit turvalise pisipildi loomiseks.

• hägune pühendumus;
• hägune võlv.

Esimene meetod sobib biomeetriliste mallide kaitsmiseks, mis näevad välja nagu teatud pikkusega binaarsed stringid. Ja teine ​​võib olla kasulik mustrite kaitsmiseks, mis on punktide kogumid.

Krüpto- ja biomeetriliste tehnoloogiate kasutuselevõtt avaldab positiivset mõju uuenduslike lahenduste väljatöötamisele infoturbe tagamiseks. Eriti paljutõotav on mitmefaktoriline biomeetriline krüptograafia, mis ühendab endas saladuste jagamise läve krüptograafia tehnoloogiad, mitmefaktorilise biomeetria ja hägusate biomeetriliste tunnuste põhijärjestusteks teisendamise meetodid.

On võimatu teha ühemõttelist järeldust, milline tänapäevastest biomeetrilistest autentimismeetoditest või kombineeritud meetoditest on teatud kommertsmeetodite jaoks hinna ja usaldusväärsuse suhte poolest kõige tõhusam. Kindlasti on näha, et paljude äriliste ülesannete puhul ei ole loogiline kasutada keerulisi kombineeritud süsteeme. Kuid ka selliste süsteemide mittearvestamine pole tõsi. Kombineeritud autentimissüsteemi saab aktiveerida arvestades hetkel nõutavat turvataset, võimalusega edaspidi aktiveerida lisameetodeid.