Системи за биометрична защита: описание, характеристики, практическо приложение

Съвременната наука не стои неподвижна. Все по-често се изисква защита на качеството за устройствата, така че тези, които случайно ги завладеят, не могат да използват пълноценно информацията. В допълнение, методите за защита на информацията от неоторизиран достъп

В допълнение към въвеждането на пароли в цифров вид се използват повече индивидуализирани системи за биометрична защита.

Какво е това?

Преди това такава система беше използвана само в ограничени случаи, за да се защитят най-важните стратегически съоръжения.

След това, след 11 септември 2011 г., стигнаха до извода, че такъв начин за защита на информацията и достъпът може да се приложи не само в тези области, но и в други области.

По този начин методите за идентифициране на лице са станали необходими в редица методи за борба с измамите и тероризма, както и в области като:

- биометрични системи за достъп до комуникационни технологии, мрежови и компютърни бази данни;

- на база данни;

- контрол на достъпа до информационния магазин и т.н.

Всяко лице има набор от характеристики, които не се променят с течение на времето, или такива, които могат да бъдат променени, но в същото време принадлежат само на конкретно лице. В тази връзка можем да различим следните параметри на биометричните системи, които се използват в тези технологии:

- динамични - характеристики на почерк, глас и др .;

- статични пръстови отпечатъци, заснемане на уши, сканиране на ретината на окото и др.

Биометрични технологии в бъдеще ще замени конвенционалните методи лице за удостоверяване на паспорта, както и вградени чипове, карти и други подобни научни технологични нововъведения, ще бъде въведена не само в документа, но също така и в други.

Малко отклонение от начина на разпознаване на човек:

- идентификация - един до много - пробата се сравнява с всички налични за определени параметри.

- заверка - едно до едно - пробата се сравнява с преди това получения материал. В този случай човек може да бъде известен, данните на полученото лице се сравняват с извадката на параметъра на лицето в базата данни;

Как функционират биометричните системи за защита

За да се създаде база за определено лице, е необходимо да се разглеждат неговите биологични индивидуални параметри като специално устройство.

Системата помни получената проба от биометричната характеристика (процес на записване). В този случай може да е необходимо да се направят няколко проби, за да се състави по-точна контролна стойност на параметъра. Информацията, получена от системата, се преобразува в математически код.

Освен създаването на образец, системата може да поиска допълнителни действия, за да съчетае персонален идентификатор (ПИН или смарт карта) и биометрична проба. По-късно, когато се прави сканиране за съответствие, системата сравнява получените данни, като сравнява математическия код с вече записаните. Ако те съвпадат, това означава, че удостоверяването е успешно.

Възможни грешки

Системата може да разкрива грешки, за разлика от разпознаването чрез пароли или електронни ключове. В този случай се разграничават следните типове неточна информация:

- грешка от 1-ви вид: фалшив достъп (FAR) - един човек може да се обърка с друг;

- грешка от 2-ро вида: коефициент на фалшиво отказ на достъп (FRR) - човекът не е разпознат в системата.

За да се изключат например грешките на това ниво, е необходимо да се пресекат индексите FAR и FRR. Това обаче е невъзможно, тъй като за това би било необходимо да се направи идентификация на човек от ДНК.

пръстови отпечатъци

В момента най-известният метод за биометрични данни. При получаване на паспорт съвременните граждани на Русия трябва да преминат през процедурата за снемане на пръстови отпечатъци, за да ги въведат в личната си карта.

Този метод се основава на уникалността папиларен модел пръсти и се използва от доста дълго време, започвайки с криминология (дактилоскопия). Сканиране на пръстите, системата превежда пробата в вид код, който след това се сравнява със съществуващия идентификатор.

Обикновено, алгоритми за обработка на информация се използват отделно местоположение на определени точки, които съдържат пръстови отпечатъци - .. Junction, в края на шарката на линия и т.н. Времето, необходимо за прехвърляне на кода на изображението и издаване на резултата, обикновено около 1 секунда.

Оборудването, включително софтуерът за него, се произвежда в момента в комплекса и е относително евтино.

Възникването на грешки при сканиране на пръстите на ръката (или на двете ръце) се случва често в следните случаи:

- Има необичайна влажност или сухи пръсти.

- Ръцете се третират с химически елементи, които правят идентификацията трудна.

- Има микрокредити или драскотини.

- Има голям и непрекъснат поток от информация. Например, това е възможно в предприятие, където достъпът до работното място се осъществява с помощта на пръстов отпечатък. Тъй като потокът от хора е значителен, системата може да се провали.

Най-известните компании, които се занимават с системи за разпознаване на пръстови отпечатъци, са: Bayometric Inc., SecuGen. В Русия работят по този въпрос: "Sonda", BioLink, "SmartLock" и др.

Ирис на очите

Моделът на черупката се формира на 36-та седмица на вътрематочно развитие, тя е настроена на два месеца и не се променя по време на живота. Биометричните системи за идентификация на ириса са не само най-точни сред другите в тази серия, но и една от най-скъпите.

Предимството на метода е, че сканирането, т.е. улавянето на изображение, може да се осъществи както на разстояние 10 см, така и на разстояние 10 метра.

Когато изображението е заключено, местоположението на определени точки от ириса на окото се предава на калкулатора, което след това дава информация за възможността за толерантност. Скоростта на обработка на информацията за ириса на човек е около 500 ms.

В момента тази система за разпознаване на биометричния пазар заема не повече от 9% от общия брой такива методи за идентификация. В същото време пазарен дял, който е зает от технологията за пръстови отпечатъци, е повече от 50%.

Скенери, които ви позволяват да улавяте и обработвате ириса на окото, са с доста сложен дизайн и софтуер и затова за тези устройства е определена висока цена. В допълнение, монополист в производството на системи за разпознаване ириса на окото човекът е бил първоначално компанията Iridian. Тогава други големи компании започнаха да навлязат на пазара, който вече се занимава с производството на компоненти от различни устройства.

Така в момента в Русия съществуват следните компании, които формират системата за разпознаване на човека от ириса на окото: AOptix, SRI International. Тези фирми обаче не показват показатели за броя грешки от 1 и 2 вида, така че не е факт, че системата не е защитена срещу фалшифициране.

Геометрия на лицето

Съществуват биометрични системи за сигурност, свързани с разпознаване на лица в 2D и 3D режими. По принцип се смята, че характеристиките на лицето на всеки човек са уникални и не се променят по време на живота. Характеристиките като разстоянията между определени точки, формата и т.н. остават непроменени.

2D режимът е статичен метод за идентификация. При фиксирането на изображение е необходимо човекът да не се движи. Фонът, наличието на мустаци, брада, ярка светлина и други фактори, които пречат на системата да разпознава лицето също имат значение. Това означава, че при неточности резултатът ще бъде неправилен.

В момента, този метод не е особено популярна поради ниската точност и се прилага само в мултимодална (напречни) биометрични данни, което е комбинация от методи за разпознаване на човешки на лице и глас едновременно. Биометричните системи за защита могат да включват други модули - ДНК, пръстови отпечатъци и други. В допълнение, крос-процес не изисква контакт с хора, които трябва да бъдат идентифицирани, които могат да се открият хората на снимката, и глас, записан на технически устройството.

Методът 3D има напълно различни входни параметри, така че не може да се сравни с 2D технологията. Когато записвате изображение, човекът се използва в динамика. Системата, определяща всяко изображение, създава 3D модел, който след това сравнява получените данни.

В този случай се използва специална мрежа, която се проектира върху лицето на лицето. Системите за биометрична защита, които правят няколко кадъра в секунда, обработват изображението на включения в тях софтуер. В първия етап от създаването на софтуерно изображение изхвърлете неподходящи изображения, където лицето е трудно да се види или има вторични обекти.

След това програмата определя и пренебрегва излишните елементи (очила, прическа и т.н.). Антропометричните черти на лицето се разпределят и запомнят, генерирайки уникален код, който се записва в специален склад за данни. Времето за улавяне е около 2 секунди.

Въпреки това, въпреки предимството на 3D метода по 2D метода, всяка значителна намеса на лицето или промяна в изражението на лицето влошават статистическата надеждност на тази технология.

Към днешна дата технологиите за биометрично разпознаване на лица се използват заедно с най-известните методи, описани по-горе, които представляват приблизително 20% от целия пазар на биометрични технологии.

Фирми, които разработват и прилагат технология за откриване на лица: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. В Русия работят следните фирми по този въпрос: Artec Group, Vocord (2D-метод) и други по-малки производители.

Палмови вени

Преди около 10-15 години дойде нова технология за биометрична идентификация - признаването от вените на ръката. Това стана възможно благодарение на факта, че хемоглобинът, който е в кръвта, интензивно абсорбира инфрачервената радиация.

Специалната инфрачервена камера заснема картина на дланта, което води до мрежа от вени в изображението. Това изображение се обработва от софтуера и резултатът се извежда.

Разположението на вените на ръката е сравнимо с особеностите на ириса на окото - линиите и структурата им не се променят с течение на времето. Достоверността на този метод може да бъде корелирана и с резултатите, получени чрез идентификация с ириса.

Не е нужно да се свързвате, за да заснемете изображение с четец, но като използвате този метод изисква определени условия, при които резултатът ще бъде най-точен: не е възможно да го получите, например ако снимате ръката на улицата. Също така, по време на сканирането камерата не може да бъде осветена. Крайният резултат ще бъде неточен, ако има заболявания, свързани с възрастта.

Разпределението на метода на пазара е само около 5%, но той проявява голям интерес от големите компании, които вече са разработили биометрични технологии: TDSi, Veid Pte. ООД, Hitachi VeinID.

Ретината на окото

Сканирането на капилярите върху повърхността на ретината се счита за най-надеждният метод за идентификация. Той съчетава най-добрите характеристики на биометричните технологии за разпознаване от човека чрез ириса на очите и вените на ръката.

Единственият път, когато методът може да даде неточни резултати, е катаракта. По принцип ретината има непроменена структура през целия живот.

По-малкото от тази система е, че сканирането на ретината се извършва, когато човекът не се движи. Трудното приложение в приложението му осигурява дълго време за обработка.

С оглед на високата цена биометричната система няма достатъчно разпространение, но дава най-точни резултати от всички методи за сканиране на човешките характеристики, предлагани на пазара.

ръце

По-рано популярният метод за идентификация на геометрията на ръцете стана по-малко приложим, тъй като той дава най-ниските резултати в сравнение с други методи. При сканиране се заснемат пръсти, определя се тяхната дължина, връзката между възлите и други индивидуални параметри.

Формата на ушите

Експертите твърдят, че всички съществуващи методи за идентификация не са толкова точни, колкото разпознаването на човек според формата на ухото. Има обаче начин да се определи идентичността на ДНК, но в този случай има близък контакт с хората, така че се смята за неетичен.

Изследователят Марк Никсън от Великобритания казва, че методите на това ниво са биометрични системи от ново поколение, но те дават най-точни резултати. За разлика от ретината, ириса или пръстите, при които е много вероятно да се появят външни параметри, които затрудняват идентифицирането, това не се случва на ушите. Създадена в детството, ухото само расте, без да се променя в основните му точки.

Изобретателят е нарекъл метода на човешката идентификация чрез слуха на органа "лъчева трансформация на образа". Тази технология осигурява заснемане на изображения от лъчи с различни цветове, които след това се превръщат в математически код.

Въпреки това, според учения, неговият метод има и отрицателни страни. Например, косата, която затваря ушите, погрешно избраното намаляване и други неточности може да повлияе на получаването на ясен образ.

Технологията за сканиране на ушите не замества познатия и познат начин за идентификация като пръстови отпечатъци, но може да се използва заедно с нея.

Смята се, че това ще повиши надеждността на разпознаването на хората. Особено важно е комбинацията от различни методи (мултимодални) при улавянето на престъпниците, смята учените. В резултат на експерименти и изследвания, те се надяват да създадат софтуер, който ще бъде използван в съда, за да идентифицира уникално извършителите на изображението.

Гласът на човека

Идентифицирането на идентичността може да се извършва както на местно, така и на дистанционно, като се използва технология за разпознаване на глас.

Когато говорим например по телефона, системата сравнява този параметър с тези в базата данни и намира подобни шаблони в проценти. Пълното съвпадение означава, че идентичността е установена, т.е. имаше идентификация с глас.

За да получите достъп до нещо по традиционния начин, е необходимо да отговорите на някои въпроси, свързани със сигурността. Това е цифров код, моминско име на майка и други текстови пароли.

Съвременните изследвания в тази област показват, че тази информация е сравнително лесна за улавяне, поради което могат да се използват методи за идентификация като биометрични данни за гласа. При тази проверка не е познаването на кодовете, а самоличността на дадено лице.

За тази цел клиентът трябва да произнесе кодова фраза или да започне да говори. Системата разпознава гласа на обаждащия се и потвърждава принадлежността му към този човек - независимо дали е той, за когото твърди, че е.

Биометричните системи за защита на информацията от този тип не изискват скъпо оборудване, това е тяхното предимство. Освен това, за да се извърши система за гласово сканиране, не е необходимо да има специални познания, тъй като устройството произвежда самостоятелно резултат от типа "истинско-невярно".

Гласът обаче може да се промени или с възрастта, или поради заболяване, така че методът е надежден само когато всичко е наред с този параметър. Точността на резултатите може да бъде повлияна и от външен шум.

Чрез почерк

Идентифицирането на лице по начина на писане на писма се извършва практически във всяка сфера на живота, където е необходимо да се подпише. Това се случва например в банката, когато експертът сравнява извадката, създадена при откриването на сметката, с подписи, прикрепени към следващото посещение.

Точността на този метод не е висока, тъй като идентификацията не се извършва по математически код, както при предишните, а чрез просто сравнение. Нивото на субективно възприятие е високо тук. Освен това ръкописът се променя с възрастта, което често прави разпознаването трудно.

По-добре е в този случай да се използват автоматични системи, които ще позволят да се определят не само видими съвпадения, но и други отличителни черти на правописа, като наклон, разстояние между точките и други характерни черти.