Против карт » Публикации » Введение в биометрию

Введение в биометрию

 (голосов: 1)

Введение в биометрию

 

Введение в биометрию

 

Продолжаем публикацию очередного цикла Школы технологий рынка безопасности, предоставленного нам редакцией журнала Detektor International - международного издания, хорошо известного во многих странах мира.

В прошлом номере журнала мы кратко рассказали историю сложного развития биометрии, остановились на тех проблемах, которые ждут своего решения, а также показали успешные примеры внедрения новых биометрических систем. Сейчас мы ответим на вопрос, что же в действительности представляет собой биометрия, коснувшись вопроса о реализации имеющихся проектов, и рассмотрим проблему соединения биометрии с другими технологиями.

Многие из нас ассоциируют биометрию или с идентификационными смарт-картами, или с контролем доступа на основе считывания отпечатков пальцев, или же с системами распознавания черт лица, используемыми при видеонаблюдении, однако редко кто задумывался о действительном значении биометрии. Согласно определению, которое дает Оксфордский толковый словарь, биометрия - это «наука приложения статистических методов к биологическим проявлениям».

Цель биометрических технологий - создать меха­низм однозначной индентификации индивидуума, используя статистические измерения определенных характеристик или поведения этого индивидуума. Такая уникальная биометрическая информация может быть сохранена в электронном виде, а затем извлечена из базы данных и использована для идентификации. Теоретически биометрические системы должны всегда давать абсолютно точный результат, однако в дейст­вительности все не так уж однозначно, как кажется на первый взгляд…

Обилие отличительных черт человека

Сама концепция биометрической индентификации сродни фантастическому сюжету. На этом поприще работает множество ученых, математиков самого высокого уровня. В поисках уникальных идентификационных черт они уже разобрали строение человека буквально по косточкам. Биометрия описывает такую отдельно взятую «косточку» характеризующей только ее отточенной математической формулой, создает для нее своеобразный алгоритм. Записанная в цифровом виде картинка будет уникальной для конкретной черты конкретного человека.

Первые исследования в 1980-х годах начались с биометрической идентификации по отпечаткам пальцев и сетчатке глаза. С того времени интерес к биометрическим технологиям значительно возрос, увеличился и спрос на биометрическую продукцию, в результате чего цены на нее стали быстро снижаться. Например, в 1980-х годах считыватель отпечатков пальцев мог стоить около 100 долларов по сравнению с 5-10 долларами сейчас.

Варианты биометрических технологий

Несмотря на то, что целый ряд компаний был вынужден свернуть свои биометрические проекты из-за отсутствия финансовой поддержки, в настоящее время проводятся интенсивные исследования, направленные на расширение возможностей биометрии в таких методах идентификации, как:

  • по отпечаткам пальцев,
  • по геометрии руки,
  • по отпечатку ладони,
  • по строению кровеносных сосудов,
  • по термографии лица,
  • по форме лица в двух-, трехмерном измерении,
  • по голосу,
  • по подписи,
  • по динамике печатания,
  • по походке,
  • по радужной оболочке глаза,
  • по сетчатке глаза (в последние годы динамика исследований распознавания по сетчатке глаза несколько снизилась в силу возникших опасений, связанных с необходимостью использовать для идентификации слишком яркий свет, однако сейчас разработана технология идентификации по сетчатке с использованием инфракрасного излучения).

В настоящее время наибольшее применение находит сканирование отпечатков пальцев. Связано это с тем, что создано уже большое количество устройств, эффективно использующих данную технологию. Кроме того, стоимость такой аппаратуры постоянно снижается. По данным организации «Международная группа биометрии» (International Biometrics Group - IBG), технологии, основанные на считывании отпечатков пальцев, занимают сейчас более 50% рынка биометрии.

Вслед за этим становятся популярными в силу простоты применения и сравнительно умеренной цены такие технологии, как распознавание по подписи и по голосу. Идентификация по форме лица, геометрии руки и радужной оболочке не находит широкого распространения в связи с тем, что эти методы более сложны в использовании и требуют существенных финансовых затрат. Кроме того, в отношении данных технологий еще не до конца решены вопросы, связанные с законодательным разрешением их применения и с обвинениями во вмешательстве в личную жизнь граждан.

Целый ряд других технологий еще находится, образно говоря, в младенческом возрасте. Это, например, относится к идентификации по походке и по форме лица в трехмерном варианте.

Справедливости ради следует отметить, что хотя некоторые из биометрических систем по своей технологии являются более совершенными и вроде бы более точными, чем другие, на самом деле не существует какой-либо «лидирующей» технологии. Дело в том, что лучшими индикаторами, позволяющими определить, какую из технологий следует применить в конкретном проекте, являются соответствие поставленным целям, удобство применения и, конечно же, вопрос стоимости необходимого оборудования. В следующих номерах журнала мы рассмотрим более детально различные технологии и некоторые из их наиболее эффективных практических применений.

Биометрический процесс

Каждая биометрическая система должна иметь свое основное и промежуточное программное обеспечение, необходимые аппаратные средства. Именно все эти программы и устройства будут производить подсчеты, аккумулировать данные, сохранять их, осуществлять поиск и сравнение информации, подтверждать или отвергать сходство конкретного биометрического идентификатора.

Обычно биометрическая система должна работать в одном из двух режимов - идентификации или верификации. В обоих случаях начальная установка, или так называемая регистрация, практически одинаковая и во многом зависит от правильного ввода информации.
Процесс регистрации представляет собой установку основных начальных параметров системы и состоит из пяти этапов:

  • Загрузка биометрических данных.
    При добавлении в базу данных конкретной биометрической характеристики часто вводится несколько ее вариантов, относящихся к одному и тому же лицу, чтобы учесть возможные изменения, например тембра голоса или выражения лица.
  • Фиксирование данных.
    Измерение и фиксация базовой биометрической информации, относящейся к конкретному образу.
  • Обработка данных.
    Перевод зафиксированных данных в цифровую форму с созданием эквивалента голосовому или лицевому пин-коду.
  • Сверка обработанных данных с первично загруженной информацией.
    Проводится с целью подтверждения правильности распознавания системой введенных данных.
  • Сохранение подтвержденных биометрических данных. Результатом регистрации должен стать представленный в электронном виде информационный пакет, удобный для использования и размещенный в базе данных или же на идентификационных смарт-картах.
  • Регистрация является тем этапом, на котором крайнюю важность приобретают эффективное взаимодействие между всеми пользователями и точное выполнение всех процедур, так как от этого зависят дальнейшее функционирование, работоспособность и точность системы. Однако, как мы в дальнейшем убедимся, точность на каждом этапе обеспечивается не только технологическими параметрами и используемым оборудованием, но и теми требованиями, которые предъявляют к системе пользователи.

    Важность планирования

    При рассмотрении вопроса об установке биометрической системы не надо жалеть времени на тщательное взвешивание всех «за» и «против» и скрупулезное планирование. Чем больше времени потрачено на изучение всех аспектов, включая особенности каждой из биометрических систем, имеющиеся ограничения, исключения, предполагаемую стоимость проекта, ожидаемый эффект, специфику поставленных задач, тем успешнее можно будет осуществить выбор системы и ее правильную установку. В настоящее время имеется большой количество пособий и программных продуктов, которые помогут в вопросах планирования и установки оборудования, облегчат пользователю задачу структурирования требующейся информации и перевода ее в числовые значения, необходимые для получения набора установочных параметров.

    Идентификация и верификация

    Один из важных вопросов, которые необходимо решить, заключается в том, для чего планируется использовать систему - для идентификации или верификации. Если говорить об идентификации, то система пытается найти, кому принадлежит данный образец, сравнивая образец с базой данных для того, чтобы найти совпадение (также этот процесс называют сравнением одного со многими).

    Верификация - это сравнение, при котором биометрическая система пытается верифицировать личность человека. В таком случае новый биометрический образец сравнивается с ранее сохраненным образцом. Сравнивая эти два образца, система подтверждает, что данный человек действительно тот, за кого он себя выдает. В процессе идентификации система сравнивает один образец со многими, тогда как процесс аутентификации или верификации сравнивает один с одним. Идентификационная система спрашивает: «Вы кто?» Верификационная система спрашивает: «Вы действительно тот, за кого себя выдаете?»

    В случае идентификации необходима центральная база данных биометрической информации, с которой будет сравниваться конкретный образец. Во втором случае биометрические данные человека проверяются на сходство с электронными данными, содержащимися, например, на смарт-карте.

    Как мы уже отмечали в прошлом номере журнала, бурное развитие биометрических технологий требует решения многих правовых и социальных вопросов. Путь верификации, или простое сравнение «один к одному», во многих случаях будет представлять более приемлемый в социальном аспекте вариант, потому что информация об индивидууме содержится не в центральной базе данных, а только на единственной карте, хранящейся у него самого. Перспектива же оказаться в общей базе данных рождает много протестов против введения биометрических идентификационных карт в национальном масштабе.

    «Открытые ключи» и смарт-карты — соперничество или сотрудничество?

    Эксперты в сфере биометрии не считают это новое направление стоящим особняком «уникальным решением». Они будут первыми, кто задаст такой вопрос: «Действительно ли в этом конкретном случае нам требуется биометрическое решение или же есть какое-то иное сочетание, которое окажется более эффективным?» Будучи знатоками в своей сфере деятельности, они хорошо осведомлены о тех реальных проблемах, которые несет с собой практическое применение биометрических технологий. Но, к сожалению, здесь есть и такие моменты, которые и они не в силах держать под контролем.

    Если даже предположить, что биометрические технологии сами по себе исключают ошибку (об этом мы поговорим чуть позже), все равно проблемы всегда будут появляться, как только в дело вмешивается «человеческий фактор». Да, мы являемся создателями новой технологии, но в то же время мы и есть слабое звено цепи. Проблемы, возникающие из-за человеческой ошибки, вызванные усталостью, скукой, потерей концентрации, так же как и проблемы, порожденные человеческой натурой - отказ от взаимодействия, а то и просто злой умысел или преступные намерения, должны быть выявлены и сведены к минимуму еще на этапе установки системы.

    Тем не менее, если мы посмотрим на существующие идентификационные системы, не прибегающие к биометрии, то увидим, что там проблем, связанных с человеческой ошибкой, возникает еще больше. Добавление же к таким системам биометрической составляющей может только улучшить ситуацию. Например, сегодня пропуск с фотографией должен проверяться контролером. Но этот контролер время от времени бывает в плохом настроении, часто устает, а иногда и спит, не говоря о том, что он по своей природе может просто принимать неадекватные решения. Тот же пропуск - идентификационная карта - может быть проверен электронным путем, используя технологию «открытых ключей» или пин-код. Но кто подтвердит, что человек, предъявивший пропуск, является его владельцем? Использование биометрии наряду со смарт-картой поможет избежать всех этих проблем, касающихся контроля и управления доступом.

    Ожидается, что в недалеком будущем вместе с биометрическими устройствами будут на регулярной основе применяться и другие технологии. Их эффективная комбинация уже получила свое название - «синергические технологии».

    В следующей части «Введения в биометрику» будет рассмотрена такая вызывающая полемику тема, как погрешность в различных биометрических технологиях, а также вопросы испытаний и стандартизации оборудования.


    Адрес статьи: http://polyset.ru/article/st382.php

    Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
    Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

    Комментарии:

    Оставить комментарий