Перспективи біометричних технологій

За формою долоні. Даний метод, побудований на геометрію кисті руки. За допомогою спеціального пристрою, що складається з камери і декількох підсвічувати діодів (включаючись по черзі, вони дають різні проекції долоні), будується тривимірний образ кисті руки за яким формується згортка і розпізнається чоловік;

По розташуванню вен на лицьовій стороні долоні. З допомогу інфрачервоної камери зчитується малюнок вен на лицьовій стороні долоні або кисті руки, отримана картинка обробляється і по схемі розташування вен формується цифрова згортка;

За сітківці ока. Вірніше цей спосіб ідентифікації по малюнку кровоносних судин очного дна. Для того, щоб цей малюнок став видний - людині потрібно подивитися на видалену світлову точку, і таким чином підсвічене очне дно сканується спеціальною камерою.

За райдужною оболонкою ока. Малюнок райдужної оболонки ока також є унікальною Харатеристики людини, причому для її сканування достатньо портативної камери зі спеціалізований програмним забезпеченням, що дозволяє захоплювати зображення частини особи, з якого виділяється зображення ока, з якого в свою чергу виділяється малюнок райдужної оболонки, за яким будується цифровий код для ідентифікації людини;

За формою обличчя. В даному методі ідентифікації будується тривимірний образ обличчя людини. На обличчі виділяються контури брів, очей, носа, губ і т.д., обчислюється відстань між ними і будується не просто образ, а ще безліч його варіантів на випадки повороту особи, нахилу, зміни виразу. Кількість образів варіюється в залежності від цілей використання даного способу (для аутентифікації, верифікації, віддаленого пошуку на великих територіях і т.д)

За термограмме особи. В основі даного способу аутентифікації лежить унікальність розподілу на обличчі артерій, що постачають кров'ю шкіру, які виділяють тепло. Для отримання термограмми, використовуються спеціальні камери інфрачервоного діапазону. На відміну від попереднього - цей метод дозволяє розрізняти близнят.

За ДНК. Переваги даного способи очевидні, однак використовувані в даний час методи отримання та обробки ДНК - працюють настільки довго, що такі системи використовуються тільки для спеціалізованих експертиз.

Інші методи. Насправді в даній статті описані тільки найпоширеніші методи, існують ще такі унікальні способи - як ідентифікація по піднігтьове шару шкіри, за обсягом зазначених для сканування пальців, формі вуха, запаху тіла і т.д.

Динамічні методи

Динамічні методи біометричної аутентифікації грунтуються на поведінкової (динамічної) характеристиці людини, тобто побудовані на особливостях, характерних для підсвідомих рухів у процесі відтворення якої-небудь дії.

Розглянемо методи аутентифікації цієї групи.

По рукописному почерку. Як прищепило для цього виду ідентифікації людини використовується його розпис (іноді написання кодового слова). Цифровий код индентификации формується, в залежності від необхідного ступеня захисту і наявності устаткування (графічний планшет, екран Корман комп'ютера Palm і т.д.), двох типів:

По самому розпису, тобто для ідентифікації використовується просто ступінь збігу двох картинок;

По розпису та динамічним характеристикам написання, тобто для ідентифікації будується згортка, в яку входить інформація по безпосередньо підпису, тимчасовим характеристикам нанесення розпису і статистичним характеристикам динаміки натиску на поверхню.

За клавіатурнм почерком. Метод в цілому аналогічний вищеописаному, але замість розпису використовується таке собі кодове слово (коли для цього використовується особистий пароль користувача, таку аутентифікацію називають двухфакторной) і не потрібно ніякого спеціального обладнання, крім стандартної клавіатури. Основний Харатеристики по якій будується згортка для ідентифікації - динаміка набору кодового слова;

По голосу. Одна з найстаріших технологій, в даний час її розвиток прискорилося - оскільки передбачається її широке використання в побудові «інтелектуальних будівель». Існує досить багато способів побудови коду ідентифікації по голосу, як правило це різні поєднання частотних і статистичних характеристик голосу. Головною перевагою мови в системах біометричної верифікації є те, що, на відміну від постійних ознак людини, які він не може довільно змінювати, він може на свій розсуд керувати тим, що він говорить. Тобто, рішення про допуск може прийматися не тільки на основі унікальних для кожної людини ознак голосу, а й на підставі аналізу виголошеній пральний фразі, інтонації мови.;

Інші методи. Для даної групи методів також описані тільки найпоширеніші методи, існують ще такі унікальні способи - як ідентифікація по руху губ при відтворенні кодового слова, по динаміці повороту ключа в дверному замку і т.д

Загальною характеристикою, використовуваної для порівняння різних методів і способів біометричної ідентифікації - є статистичні показники - помилка першого роду (не пустити в систему «свого») і помилка другого роду (пустити в систему чужого).

Сортувати і порівнювати описані вище біометричні методи за показаннями помилок першого роду дуже складно, так як вони сильно різняться для одних і тих же методів, через сильну залежності від обладнання на якому вони реалізовані.

За показниками помилок другого роду загальна сортування методів біометричної аутентифікації виглядає так (від кращих до гірших):

• ДНК;
• Райдужна оболонка ока, сітківка ока;
• Відбиток пальця, термографія особи, форма долоні;
• Форма обличчя, розташування вен на кисті руки і долоні;
• Підпис;
• Клавіатурний почерк;
• Голос.

Звідси стає видно, що, з одного боку статичні методи ідентифікації істотно краще динамічних, а з іншого боку суттєво дорожче.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перспективи біометричних технологій

Спектр технологій, які можуть використовуватися в системах безпеки, постійно розширюється. В даний час ряд біометричних технологій перебуває в стадії розробки, причому деякі з них вважаються вельми перспективними. До них відносяться технології на основі:

 

1) термограмми особи в  інфрачервоному діапазоні випромінювання;

2) характеристик ДНК;

3) клавіатурного почерку;

4) аналіз структури шкіри  і епітелію на пальцях на основі цифрової ультразвукової інформації (спектроскопія шкіри);

5) аналіз відбитків долонь;

6) аналіз форми вушної  раковини;

7) аналіз характеристик  ходи людини;

8) аналіз індивідуальних  запахів людини;

9) розпізнавання за рівнем солоності шкіри;

10) розпізнавання по розташуванню  вен.

 

Технологія побудови та аналізу термограммиявляется одним з останніх досягнень в області біометрії. Як виявили вчені, використання інфрачервоних камер дає унікальну картину об'єктів, що знаходяться під шкірою обличчя. Різні щільності кістки, жиру і кровоносних судин строго індивідуальні і визначають термографічну картину особи користувача. Термограмма особи є унікальною, внаслідок чого можна впевнено розрізняти навіть абсолютно схожих близнюків. З додаткових властивостей цього підходу можна відзначити його інваріантність по відношенню до будь-яких косметичним або косметологічним змінам, включаючи пластичну хірургію, зміни макіяжу і т. П., А також скритність процедури реєстрації.

Технологія, побудована на аналізі характеристик ДНК (метод геномної ідентифікації) є, по всій видимості, хоча і найтривалішою, але і найбільш перспективною з систем ідентифікації. Метод заснований на тому, що в ДНК людини маються поліморфні локуси (локус -становище хромосоми (в гені або аллели), що часто мають 8-10 алелів. Визначення набору цих алелів для декількох поліморфних локусів у конкретного індивіда дозволяє отримати свого роду геномную карту, характерну тільки для цієї людини. Точність даного методу Визначається характером і кількістю аналізованих поліморфних локусів і на сьогоднішній день дозволяє досягти рівня 1 помилки на 1 млн чоловік.

Динаміку ударів по клавіатурі комп'ютера (клавіатурний почерк) при друкуванні тексту аналізує спосіб (ритм) друкування користувачем тієї або іншої фрази. Існують два типи розпізнавання клавіатурного почерку. Перший призначена для аутентифікації користувача при спробі отримання доступу до обчислювальних ресурсів. Другий здійснює моніторинговий контроль вже після надання доступу і блокує систему, якщо за комп'ютером почав працювати не та людина, якій доступ був наданий спочатку. Ритм роботи на клавіатурі, як показали дослідження ряду фірм та організацій, є досить індивідуальною характеристикою користувача і цілком придатний для його ідентифікації і аутентифікації. Для виміру ритму оцінюються проміжки часу або між ударами при друкуванні символів, розташованих у певній послідовності, або між моментом удару по клавіші і моментом її відпускання при друкуванні кожного символу в цій послідовності. Хоча другий спосіб вважається більш ефективним, найкращий результат досягається спільним використанням обох способів. Відмінною особливістю цього методу є його дешевизна, так як для аналізу інформації не потрібно ніякого устаткування, крім клавіатури. У літературі описані 4 математичних підходу до вирішення завдання розпізнавання клавіатурного почерку користувача ЕОМ: статистичний, ймовірносно-статистичний (на базі теорії розпізнавання образів) і нечіткої логіки (на основі нейромережевих алгоритмів).

Слід зазначити, що в даний момент дана технологія знаходиться в стадії розробки, і тому складно оцінити ступінь її надійності, особливо з урахуванням високих вимог, що пред'являються до систем безпеки.

Для ідентифікації людини по рукеіспользуют кілька біометричних параметрів - це геометрична форма кисті руки або пальців, розташування підшкірних кровоносних судин долоні, візерунок ліній на долоні. Технологія аналізу відбитків ладонейстала розвиватися порівняно недавно, але вже має певні досягнення. Причиною розвитку цієї технології послужив той факт, що пристрої для розпізнавання відбитків пальців мають недолік - їм потрібні тільки чисті руки, а відбиток брудного пальця система може і не розпізнати. Тому ряд компаній-розробників (наприклад, у Великобританії) зосередилися на технології, яка аналізувала не малюнок ліній на шкірі, а обрис долоні, яке також має індивідуальний характер. Аналогічна система, що з відбитками пальців, успішно використовується британськими поліцейськими вже три роки. Але одних лише відбитків пальців, як стверджують криміналісти, часто виявляється недостатньо. До 20% слідів, що залишаються на місці злочину - це відбитки долонь. Проте їх аналіз традиційними засобами досить трудомісткий. Комп'ютеризація цього процесу дозволить використовувати відбитки долонь більш широко і призведе до істотного збільшення розкриваності злочинів. Слід зазначити, що пристрої сканування долоні, як правило, мають високу вартість, і тому оснастити ними велике число робочих місць не так вже й просто.

Технологія аналізу форми вушної раковіниявляется однієї з найостанніших підходів в біометричної ідентифікації людини. За допомогою навіть недорогий Web-камери можна отримувати досить надійні зразки для порівняння та ідентифікації. Цей спосіб недостатньо вивчений, в науково-технічній літературі достовірна інформація про поточний стан справ відсутня.

В даний час ведуться розробки систем «електронного носа», що реалізують процес розпізнавання по запаху.Налічіе генетичного впливу на запах тіла дозволяють вважати цю характеристику перспективної для використання в цілях біометричної аутентифікації особистості. Як правило, «електронний ніс» представляє собою комплексну систему, що складається з трьох функціональних вузлів, що працюють в режимі періодичного сприйняття пахучих речовин: системи пробоотбора і пробоподготовки, лінійки або матриці сенсорів із заданими властивостями і блоку процессорной обробки сигналів матриці сенсорів. Цій технології, як і технології аналізу форми вушної раковини, ще належить пройти довгий шлях розвитку, перш ніж вона стане задовольняти біометричним вимогам.

 

 

 

 

Використані джерела

 

1. «Новини біометрії», російський біометричний портал (електронне видання);
2. Журнал « Відкриті  системи» №10 2012 р.;
3. Татарченко Н. В., Тимошенко С. В. Биометрическая идентификация в интегрированных системах безопасности // Специальная техника. 2002.;
4. Барсуков В. С. Интегральная защита информации // Системы безопасности, 2002. №5, 6.;
5. брамов А. М., Никулин О. Ю, Петрушин А. И. Системы управления доступом. М.: «Оберег-РБ», 1998.;
6. Комплексные системы безопасности. Каталог. М.: Научно-производственный центр «Нелк», 2001.;
7. Филипп X. Уокер Электронные системы охраны. Наилучшие способы предотвращения преступлений / Пер. с англ. М.: «За и против», 1991;
8. Абалмазов Э. И. Энциклопедия безопасности. Справочник каталог, 1997.;
9. Горлицин И. Контроль и управление доступом - просто и надежно КТЦ «Охранные системы», 2002.;
10. Злотник Е. Touch Memory - новый электронный идентификатор // Монитор, 1994. №6 С. 26-31.