Modern vetenskap står inte stilla. I allt högre grad krävs ett högkvalitativt skydd för enheter så att någon som av misstag tar dem inte kan dra full nytta av informationen. Dessutom används metoder för att skydda information från obehörig åtkomst inte bara i vardagen.
Förutom att ange lösenord i digital form, används mer individualiserade biometriska säkerhetssystem.
Vad är det här?
Tidigare användes ett sådant system endast i begränsade fall för att skydda de viktigaste strategiska objekten.
Sedan, efter den 11 september 2011, kom vi till slutsatsen att detta sätt att skydda information och åtkomst kan tillämpas inte bara i dessa områden utan även i andra områden.
Således har mänskliga identifieringstekniker blivit oumbärliga i ett antal metoder för att bekämpa bedrägeri och terrorism, såväl som inom områden som:
- biometriska system för åtkomst till kommunikationsteknik, nätverk och datordatabaser;
-databas;
- åtkomstkontroll till informationslagringar etc.
Varje person har en uppsättning egenskaper som inte förändras över tiden, eller de som kan modifieras, men som bara tillhör en viss person. I detta avseende kan följande parametrar för biometriska system som används i dessa tekniker särskiljas:
- dynamisk - funktioner för handstil, röst, etc.;
- statisk - fingeravtryck, auriclefotografering, retinal scanning och annat.
I framtiden kommer biometriska tekniker att ersätta de vanliga metoderna för att autentisera en person med pass, eftersom inbäddade marker, kort och liknande innovationer inom vetenskaplig teknik kommer att introduceras inte bara i detta dokument utan även i andra.
Liten utvikning om metoderna för identifiering:
- Identifiering - en till många; provet jämförs med alla tillgängliga enligt vissa parametrar.
- Autentisering - en till en; provet jämförs med det tidigare erhållna materialet. I det här fallet kan personen vara känd, de mottagna uppgifterna om personen jämförs med provparametern för denna person som finns tillgänglig i databasen;
Hur biometriska säkerhetssystem fungerar
För att skapa en bas för en viss person är det nödvändigt att överväga hans biologiska individuella parametrar med en speciell anordning.
Systemet kommer ihåg det mottagna biometriska provet (skrivprocess). I detta fall kan det vara nödvändigt att göra flera prover för att sammanställa en mer exaktparameterns kontrollvärde. Informationen som tas emot av systemet omvandlas till en matematisk kod.
Förutom att skapa ett prov kan systemet begära ytterligare steg för att kombinera en personlig identifierare (PIN eller smartkort) och ett biometriskt prov. Senare, när en matchning skannas, jämför systemet mottagna data genom att jämföra den matematiska koden med de redan inspelade. Om de matchar betyder det att autentiseringen lyckades.
Möjliga fel
Systemet kan generera fel, till skillnad från igenkänning av lösenord eller elektroniska nycklar. I det här fallet särskiljs följande typer av felaktig information:
- typ 1 fel: falsk åtkomstfrekvens (FAR) - en person kan misstas för en annan;
- typ 2-fel: False Rejection Rate (FRR) – personen känns inte igen i systemet.
För att exkludera fel på denna nivå är det nödvändigt att korsa FAR- och FRR-indikatorerna. Detta är dock omöjligt, eftersom detta skulle kräva identifiering av en person med DNA.
Fingeravtryck
För tillfället är den mest kända metoden biometri. Efter att ha mottagit ett pass måste moderna ryska medborgare genomgå ett fingeravtrycksförfarande för att ange dem på ett personligt kort.
Denna metod är baserad på det unika med det papillära mönstret på fingrarna och har använts under ganska lång tid, med början i krimin alteknik(faktyloskopi). Genom att skanna fingrar översätter systemet provet till en slags kod, som sedan jämförs med en befintlig identifierare.
Som regel använder informationsbehandlingsalgoritmer den individuella platsen för vissa punkter som innehåller fingeravtryck - gafflar, slutet av en mönsterlinje, etc. Tiden det tar att översätta en bild till en kod och utfärda ett resultat är vanligtvis cirka 1 sekund.
Utrustning, inklusive programvara för den, produceras för närvarande i ett komplex och är relativt billigt.
Fel uppstår när man skannar fingrar (eller båda händerna) ganska ofta om:
- Det är ovanlig fukt eller torrhet i fingrarna.
- Händer behandlade med kemikalier som gör identifieringen svår.
- Det finns mikrosprickor eller repor.
- Det finns ett stort och kontinuerligt flöde av information. Detta är till exempel möjligt i ett företag där åtkomst till arbetsplatsen sker med hjälp av en fingeravtrycksläsare. Eftersom flödet av människor är betydande kan systemet misslyckas.
De mest kända företagen som arbetar med system för fingeravtrycksigenkänning: Bayometric Inc., SecuGen. I Ryssland arbetar de med detta: Sonda, BioLink, SmartLock och andra.
Okulär iris
Skalmönstret bildas vid 36 veckors fosterutveckling, etableras efter två månader och förändras inte under hela livet. Det är inte biometriska irisidentifieringssystembara den mest exakta bland andra i den här serien, men också en av de dyraste.
Fördelen med metoden är att skanning, det vill säga bildtagning, kan ske både på 10 cm avstånd och på 10 meters avstånd.
Vid fixering av bilden överförs data om placeringen av vissa punkter på ögats iris till räknaren, som då ger information om möjligheten till tolerans. Databehandlingshastigheten för mänsklig iris är cirka 500 ms.
För närvarande upptar detta igenkänningssystem på den biometriska marknaden inte mer än 9 % av det totala antalet sådana identifieringsmetoder. Samtidigt är fingeravtrycksteknikens marknadsandel över 50%.
Skannrar som tillåter att fånga och bearbeta ögats iris har en ganska komplex design och mjukvara, och därför sätts ett högt pris för sådana enheter. Dessutom var Iridian ursprungligen ett monopol i produktionen av mänskliga irisigenkänningssystem. Sedan började andra stora företag komma in på marknaden, som redan ägnade sig åt tillverkning av komponenter till olika enheter.
Följande företag i Ryssland är alltså för närvarande som bildar mänskliga igenkänningssystem genom ögats iris: AOptix, SRI International. Dessa företag tillhandahåller dock inga indikatorer på antalet fel av 1:a och 2:a slaget, så det är inte ett faktum att systemet inte är skyddat från förfalskningar.
Ansiktsgeometri
Det finns biometriska systemsäkerhet relaterad till ansiktsigenkänning i 2D- och 3D-lägen. I allmänhet tror man att ansiktsdragen hos varje person är unika och inte förändras under livet. Egenskaper som avstånd mellan vissa punkter, form etc. förblir oförändrade.
2D-läge är en statisk identifieringsmetod. När du fixar bilden är det nödvändigt att personen inte rörde sig. Bakgrunden, närvaron av mustasch, skägg, starkt ljus och andra faktorer som hindrar systemet från att känna igen ett ansikte spelar också roll. Det betyder att för eventuella felaktigheter blir resultatet felaktigt.
För närvarande är den här metoden inte särskilt populär på grund av dess låga noggrannhet och används endast i multimodal (kors)biometri, vilket är en kombination av sätt att känna igen en person med ansikte och röst på samma gång. Biometriska säkerhetssystem kan innehålla andra moduler - för DNA, fingeravtryck och andra. Dessutom kräver korsmetoden inte kontakt med en person som behöver identifieras, vilket gör att du kan känna igen personer med foto och röst inspelad på tekniska enheter.
3D-metoden har helt andra inmatningsparametrar, så den kan inte jämföras med 2D-teknik. Vid inspelning av en bild används ett ansikte i dynamik. Systemet, som tar varje bild, skapar en 3D-modell, med vilken den erhållna informationen sedan jämförs.
I det här fallet används ett speciellt rutnät som projiceras på en persons ansikte. Biometriska säkerhetssystem, vilket gör flera ramar perför det andra, bearbeta bilden med programvaran som ingår i dem. I det första steget av bildskapandet kasserar programvaran olämpliga bilder där ansiktet inte är klart synligt eller där sekundära föremål finns närvarande.
Då upptäcker och ignorerar programmet extra föremål (glasögon, frisyr, etc.). Antropometriska egenskaper i ansiktet markeras och kommer ihåg, vilket genererar en unik kod som läggs in i ett speciellt datalager. Bildtagningstiden är cirka 2 sekunder.
Men, trots fördelen med 3D-metoden framför 2D-metoden, försämrar varje signifikant störning i ansiktet eller förändringar i ansiktsuttryck den statistiska tillförlitligheten för denna teknik.
Idag används biometriska ansiktsigenkänningstekniker tillsammans med de mest välkända metoderna som beskrivs ovan och står för cirka 20 % av hela marknaden för biometrisk teknik.
Företag som utvecklar och implementerar teknik för ansiktsidentifiering: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. I Ryssland arbetar följande företag med den här frågan: Artec Group, Vocord (2D-metoden) och andra mindre tillverkare.
Palmavens
För cirka 10-15 år sedan kom en ny teknik för biometrisk identifiering - igenkänning av handens ådror. Detta blev möjligt på grund av att hemoglobin i blodet intensivt absorberar infraröd strålning.
En speciell IR-kamera fotograferar handflatan, vilket resulterar i att ett rutnät av vener dyker upp på bilden. Den här bilden bearbetas av programvaran och resultatet returneras.
Placeringen av venerna på armen är jämförbar med särdragen i ögats iris - deras linjer och struktur förändras inte med tiden. Tillförlitligheten hos denna metod kan också korreleras med resultaten som erhålls under identifiering med iris.
Du behöver inte kontakta läsaren för att fånga bilden, men att använda denna nuvarande metod kräver att vissa villkor är uppfyllda för att få det mest exakta resultatet: det är omöjligt att få det om t.ex. fotografera en hand på gatan. Under skanning kan du inte heller tända kameran. Slutresultatet blir felaktigt om åldersrelaterade sjukdomar förekommer.
Fördelningen av metoden på marknaden är bara cirka 5 %, men det finns ett stort intresse för den från stora företag som redan har utvecklat biometriska teknologier: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.
Retina
Att skanna mönstret av kapillärer på ytan av näthinnan anses vara den mest tillförlitliga metoden för identifiering. Den kombinerar de bästa egenskaperna hos biometriska mänskliga igenkänningstekniker baserade på ögonbländaren och handens ådror.
Den enda gången metoden kan ge felaktiga resultat är grå starr. I grund och botten har näthinnan en oförändrad struktur under hela livet.
Nackdelen med detta system är att näthinneskanningen görs när personen inte rör sig. Tekniken, komplex i sin tillämpning, ger lång handläggningstid.
På grund av den höga kostnaden används det biometriska systemet inte i stor utsträckning, men det ger de mest exakta resultaten av alla skanningsmetoder för mänskliga egenskaper på marknaden.
Händer
Den tidigare populära metoden för identifiering av handgeometri blir mindre använd, eftersom den ger lägst resultat jämfört med andra metoder. Vid skanning fotograferas fingrar, deras längd, förhållandet mellan noderna och andra individuella parametrar bestäms.
öronform
Experter säger att alla befintliga identifieringsmetoder inte är lika exakta som att känna igen en person på örat. Det finns dock ett sätt att bestämma personligheten genom DNA, men i det här fallet är det nära kontakt med människor, så det anses vara oetiskt.
Forskaren Mark Nixon från Storbritannien hävdar att metoder på denna nivå är en ny generations biometriska system, de ger de mest exakta resultaten. Till skillnad från näthinnan, iris eller fingrar, på vilka det med största sannolikhet kan dyka upp främmande parametrar som försvårar identifieringen, sker detta inte på öronen. Formades i barndomen, örat växer bara utan att ändra dess huvudpunkter.
Uppfinnaren kallade metoden att identifiera en person med hjälp av hörselorganet för "bildstrålomvandling". Denna teknik innebär att man tar en bild med strålar av olika färger, som sedan översätts till en matematisk kod.
Men enligt vetenskapsmannen har hans metod också negativa sidor. Tilltill exempel hår som täcker öronen, fel vinkel och andra felaktigheter kan störa att få en tydlig bild.
Öronskanningsteknik kommer inte att ersätta den välkända och välbekanta identifieringsmetoden som fingeravtryck, men kan användas tillsammans med den.
Detta tros öka tillförlitligheten för mänsklig igenkänning. Särskilt viktigt är kombinationen av olika metoder (multimodala) för att fånga brottslingar, anser forskaren. Som ett resultat av experiment och forskning hoppas de kunna skapa programvara som kommer att användas i domstol för att unikt identifiera förövarna från bilden.
Human Voice
Personlig identifiering kan utföras både lok alt och på distans med hjälp av röstigenkänningsteknik.
När man till exempel pratar i telefon, jämför systemet denna parameter med de som finns tillgängliga i databasen och hittar liknande exempel i procentuella termer. En fullständig matchning betyder att identiteten har fastställts, det vill säga identifiering med röst har skett.
För att komma åt något på traditionellt sätt måste vissa säkerhetsfrågor besvaras. Detta är en sifferkod, moderns flicknamn och andra textlösenord.
Modern forskning inom detta område visar att denna information är ganska lätt att få tag på, så identifieringsmetoder som röstbiometri kan användas. I det här fallet är det inte kunskapen om koderna som är föremål för verifiering, utan personens personlighet.
FörFör att göra detta måste klienten säga någon kodfras eller börja prata. Systemet känner igen uppringarens röst och kontrollerar om den tillhör denna person - om han är den han utger sig för att vara.
Biometriska informationssäkerhetssystem av den här typen kräver ingen dyr utrustning, detta är deras fördel. Dessutom behöver du inte ha speciella kunskaper för att utföra en röstskanning av systemet, eftersom enheten självständigt producerar ett resultat av typen "true - false".
Rösten kan dock ändras antingen med åldern eller på grund av sjukdom, så metoden är tillförlitlig endast när allt är i sin ordning med denna parameter. Resultatens noggrannhet kan dessutom påverkas av främmande brus.
Handskrift
Identifiering av en person genom hur bokstäver skrivs sker i nästan alla områden i livet där det är nödvändigt att sätta en signatur. Detta händer till exempel i en bank när en specialist jämför provet som genererades när man öppnade ett konto med signaturerna påsatta vid nästa besök.
Noggrannheten i denna metod är inte hög, eftersom identifiering inte sker med hjälp av en matematisk kod, som i de tidigare, utan genom en enkel jämförelse. Det finns en hög nivå av subjektiv uppfattning. Dessutom förändras handstilen mycket med åldern, vilket ofta gör den svår att känna igen.
Det är bättre i det här fallet att använda automatiska system som gör att du kan bestämma inte bara synliga matchningar, utan också andra utmärkande egenskaper för stavningen av ord, såsom lutning,avstånd mellan punkter och andra karakteristiska egenskaper.
