Биометрия лица. Бесперебойные источники биометрической информации. По геометрии руки

Проблема идентификации личности при допуске к закрытой информации или объекту всегда была ключевой. Магнитные карты, электронные пропуска, кодированные радиосообщения можно подделать, ключи можно потерять, при особом желании даже внешность можно изменить. Но целый ряд биометрических параметров является абсолютно уникальным для человека.

Названия свойств были намеренно сохранены по-разному, потому что точные определения и параметры исследования неизвестны. Идентификационными особенностями являются положения ветвей и концы линий кожи, мелочи. В среднем, 36 отпечатков на фингерпринте 46 возможных.

Два отпечатка пальца обнаружены правильно, если между 6 и 12 минутами совпадают. Количество требуемых мелочей зависит от качества впечатления и желаемой безопасности. Сравниваются позиции мелочей. Ряд этих позиций кристаллизуется из необработанных данных, биометрически полученного изображения и сохраняется в шаблоне. Шаблоны рассчитываются по-разному от производителя к производителю. В некоторых случаях алгоритмы считаются строго секретными. Обмен данными невозможен. Исключения составляют судебные системы с определенными стандартами.

Где применяется биометрическая защита

Современные биометрические системы дают высокую надежность аутентификации объекта. Обеспечивают контроль доступа в следующих сферах:

Передача и получение конфиденциальной информации личного или коммерческого характера;
Регистрация и вход на электронное рабочее место;
Осуществление удаленных банковских операций;
Защита баз данных и любой конфиденциальной информации на электронных носителях;
Пропускные системы в помещения с ограниченным доступом.

Уровень угрозы безопасности со стороны террористов и криминальных элементов привел к широкому использованию биометрических систем защиты и управления контролем доступа не только в государственных организациях или больших корпорациях, но и у частных лиц. В быту наиболее широко такое оборудование применяется в системах доступа и технологиях управления типа «умный дом».

На международном уровне, из-за этих проблем совместимости, оригинальные фотографии также обмениваются. Для захвата рисунков используются различные типы датчиков: это преимущество, поскольку каждый датчик имеет свои сильные стороны. В дополнение к традиционным датчикам также используются емкостные, оптические, пьезоэлектрические и термоэлектрические, лазерные и ультразвуковые. Некоторые из этих методов позволяют использовать бесконтактное распознавание изображений.

Читатели чувствительны к загрязнению. В зависимости от типа датчика они подвержены чрезмерной или чрезмерной влажности. Хотя сегодня многие системы проводят тест на жизнь, тест частично слаб. Цветная радужная оболочка, также называемая радужной кожей, имеет очень изменчивые узоры и уникальную характеристику, которая делает их предопределенными для определения идентичности. Образцы радужной оболочки случайны и также различаются с идентичными близнецами. Пигментация генетически определена, но не играет никакой роли в распознавании образов, если контраст не уменьшается с очень темным ирисом.

К биометрической системе защиты относятся

Биометрические характеристики являются очень удобным способом аутентификации человека, так как обладают высокой степенью защиты (сложно подделать) и их невозможно украсть, забыть или потерять. Все современные метолы биометрической аутентификации можно разделить на две категории:

Появление радужной оболочки остается постоянным на протяжении всей жизни. Кроме того, существует небольшой риск повреждения раковины, поскольку он защищен линзой и роговицей и является внутренним органом, но он все еще виден. Диафрагма окружает черный зрачок. Зрачок контролирует вход света при открытии или закрытии. Это также изменяет размер радужной оболочки. Поэтому опорные точки на диафрагме обозначаются угловыми размерами и относительными расстояниями. Таким образом, они не зависят от размера ученика.

Образцы радужки технически обнаруживаются с помощью цифровых камер, достаточно записи с черно-белой камерой. Чувствительность измерения низкая. Кратеры могут снизить качество. Вибрацию можно тестировать по-разному: нистагм, изменение ритма зрачка или измерение фона глаза. Все эти процедуры требуют сотрудничества субъекта.

Статистические , к ним относят уникальные физиологические характеристики, которые неизменно присутствуют с человеком всю его жизнь. Наиболее распространенный параметр – дактилоскопический отпечаток;
Динамические – основаны на приобретенных поведенческих особенностях. Как правило, выражаются в подсознательных повторяемых движениях при воспроизведении какого либо процесса. Наиболее распространенные – графологические параметры (индивидуальность почерка).

Статистические методы

ВАЖНО! На основании установлено, что в отличии от радужной оболочки глаза сетчатка на протяжении жизни человека может существенно изменяться.

Для проверки подлинности сохраняется только шаблон. Реконструкция изображения радужной оболочки из шаблона невозможна. Нет конкретных правил защиты данных. Это хорошие значения и делают структуру радужной оболочки отличной маркой аутентификации. Этот метод является распознаванием шрифтов.

Подпись делается на документе с печатью и позицией. Проанализированы векторы формы, ускорение и изменения давления во время подписи. При написании в качестве биометрической системы идентификации может быть записан любой согласованный текст. Он сам заменяет подпись.

Сканер сетчатки глаза, производство компании LG

Динамические методы

Довольно простой метод, для которого не требуется специализированная аппаратура. Часто используется в системах умный дом в качестве командного интерфейса. Для построения голосовых шаблонов используются частотные или статистические параметры голоса: интонация, высота звука, голосовая модуляция и т. д. Для повышения уровня безопасности применяется комбинирование параметров.

Система имеет ряд существенных недостатков, которые делают ее широкое применение нецелесообразным. К основным недостаткам относится:

Что произойдет, если шаблон потерян? Замена пароля проста. Новый шаблон должен быть создан для биометрии. Этот шаблон действителен только для одного устройства. Это просто, если в самой системе установлена процедура распознавания. Но это большая дыра в безопасности. Возможны системы с одноразовым программированием. Эти устройства должны быть отправлены сертифицированному производителю для сброса.

Для безопасной системы процедура следующая: Система состоит из разных частей. Контроллер генерирует случайное число и отправляет его на биометрический датчик. Это фиксирует характеристики и шифрует их случайным числом. Это создает новый шаблон. Ни один шаблон не может быть создан с «кражей» биометрической идентичности, например, копией отпечатка пальца или фотографии.

Возможность записи голосового пароля при помощи направленного микрофона злоумышленниками;
Низкая вариативность идентификации. У каждого человека голос изменяется не только с возрастом, но и по состоянию здоровья, под воздействием настроения и т.п.

В системах умный дом голосовую идентификацию целесообразно использовать для контроля доступа в помещения со средним уровнем секретности или управления различными приборами: , освещение, система отопления, управление шторами и жалюзями и т.п.

Биометрические процедуры Человек как ключ

Каждый интерфейс является источником опасности. Радиосвязь особенно уязвима. Следовательно, передачи между устройствами должны быть зашифрованы. Используемые методы отличаются от уникальных характеристик тела человека. Но одна вещь, которую они имеют вместе, заключается в том, что они становятся все более и более надежными.

Биометрия давно является тенденцией на рынке для надежной идентификации людей. Биометрия - это метод, с помощью которого используются индивидуальные характеристики людей. Результаты преобразуются в набор данных и сохраняются в цифровом виде. Чтобы проверить идентичность, преобразованные биометрические значения человека можно сравнить с существующими записями.

Графологическая аутентификация. Основана на анализе рукописного почерка. Ключевым параметром является рефлекторное движение кисти руки при подписании документа. Для снятия информации используются специальные стилусы имеющие чувствительные сенсоры регистрирующие давление на поверхность. В зависимости от требуемого уровня защиты могут сравниваться следующие параметры:
Шаблон подписи — сама картинка сверяется с той, что находится в памяти устройства;
Динамические параметры – сравнивается скорость подписи с имеющейся статистической информацией.

ВАЖНО! Как правило, в современных системах безопасности и СКУР для идентификации используются сразу несколько методов. К примеру, дактилоскопия с одновременным измерением параметров руки. Такой метод существенно повышает надежность системы и предотвращает возможность подделки.

Биометрические функции могут сделать решения контроля доступа более безопасными. Приложения в основном используются для большей безопасности и комфорта. Это включает в себя защиту данных, а также зданий, систем и систем - в сочетании с простым управлением.

Исправлен отпечаток пальца

Наиболее широко используемой биометрической технологией является обнаружение отпечатков пальцев. Процедура обнаружения отпечатков пальца занимает всего несколько секунд. Именно поэтому он часто используется для интенсивных транспортных сред, таких как контроль доступа в центрах обработки данных, исследовательских и кадровых отделах. Кроме того, процесс отпечатка пальца имеет очень высокую степень приемлемости для пользователя: простое в использовании приложение обычно убеждает пользователей быстрее, чем длительные и сложные процедуры, которые они не могут понять.

Видео — Как обезопасить биометрические системы идентификации?

Производители систем защиты информации

На данный момент на рынке биометрических систем, которые может себе позволить рядовой пользователь лидируют несколько компаний.

Принцип прост: биометрический считыватель отпечатков пальцев создает цифровой образ отпечатка пальца, используя уникальные функции персонального кончика пальца. Этот так называемый шаблон пальца создается с помощью сложного математического алгоритма и сохраняется как ссылка. Если человек запрашивает аутентификацию, текущий отсканированный отпечаток сравнивается с ранее сохраненным шаблоном контрольного пальца и авторизация предоставляется в соответствии.

Обнаружение жизни исключает ложные пальцы

Современные системы работают с новым датчиком отпечатков пальцев с использованием высокочастотной технологии. Эти устройства считаются наиболее безопасными для доступа без ключа с помощью считывателей отпечатков пальцев. Структуры нижних слоев кожи оцениваются на размещенном пальце. Оценка также работает с слегка загрязненными или поврежденными пальцами. Приложение также надежно учитывает изменение структуры кожи в старости. Еще одно преимущество заключается в том, что система работает с так называемым «детектированием жизни».

ZK7500 биометрический USB считыватель отпечатков пальцев используется для контроля доступа в ПК

Использование биометрических систем в бизнесе и не только существенно поднимет уровень безопасности, но и способствует укреплению трудовой дисциплины на предприятии или в офисе. В быту биометрические сканеры применяются гораздо реже из-за их высокой стоимости, но с увеличением предложения большинство этих устройств вскоре станет доступно рядовому пользователю.

Из-за метода высокочастотной проводимости устройство обнаруживает, является ли палец «живым» или силиконовый отпечаток пальца или даже отрезной палец. Более поздняя технология биометрических систем безопасности для поддельной проверки подлинности - это обнаружение ручных вен, которые распознают уникальный образ вены под каждой ладонью руки. Сканирование уникального рисунка вены в руке играет здесь роль ключа. Доступ можно сделать быстро, просто и с очень высокой степенью безопасности. По сравнению с другими функциями биометрического доступа ручная система обнаружения в настоящее время обеспечивает высокий уровень безопасности и в то же время особенно удобна и удобна в использовании.

На сегодняшний день биометрические системы защиты применяются все чаще благодаря разработкам новых математических алгоритмов аутентификации. Круг задач, который решается с помощью новых технологий, довольно обширен:

Охрана правопорядка и криминалистика;
Пропускная система (СКУД) и ограничение доступа в общественные и коммерческие здания, частные жилища (умный дом);
Передача и получение конфиденциальной информации личного и коммерческого характера;
Осуществление торговых, финансовых и банковских электронных операций;
Вход на электронное удаленное и/или локальное рабочее место;
Блокировка работы современных гаджетов и защита электронных данных (ключи криптации);
Ведение и доступ к правительственным ресурсам;

Условно, биометрические алгоритмы аутентификации можно условно разделить на два основных типа:

Инфракрасный сканер просматривает внутреннюю часть руки на несколько сантиметров. Излучение не вредно для здоровья и не является заметным для пользователя. Кислородная кровь в вену поглощает инфракрасный свет. Ручной сканер создает изображение руки. Это изображение преобразует программное обеспечение в схематический шаблон.

Обнаружение ручной вены можно использовать как для идентификации, так и для проверки. Во время идентификации венозный образец сканируется и ищет подходящий шаблон в базе данных. Поскольку вены лежат под поверхностью кожи, процесс менее восприимчив и едва ли может быть перегнутым. В своей дипломной работе в Мюнхенском институте правовой медицины она рассмотрела презентацию рисунка вены на руке и руке. В результате она могла обнаружить с помощью сравнительных измерений тепловизионной камеры, манипуляции с жилами трудно манипулировать.

Статические – дактилоскопия, радужная оболочка глаз; измерение формы кисти, линии ладоней, размещения кровеносных сосудов, измерение формы лица в 2D и 3D алгоритмах;
Динамические – почерк и ритм набора текста; походка, голос и т.п.

Главные критерии выбора

При выборе дееспособной установки измерения биологического параметра любого типа следует обратить внимание на два параметра:

Для четных ветвей могут быть представлены ветви, которые характерны для одного человека. Сегодня ручное обнаружение уже очень успешно используется в различных областях безопасности в центрах обработки данных и в зонах повышенной безопасности с несколькими точками доступа. В последнее время другие отрасли промышленности также заинтересованы в использовании этой технологии обнаружения: в больницах и пищевой промышленности требования к гигиене могут быть лучше покрыты благодаря простой и бесконтактной технологии.

Таким образом, устройства становятся компонентом сложной системы. Авторизация может быть назначена централизованно, можно управлять несколькими устройствами, а доступ можно читать централизованно. Кроме того, связь с решением записи времени возможна в любое время. Биометрические системы безопасности являются ключом не только в будущем. Те, кто уже полагается на сегодня, сочетают инновации с осознанием безопасности и снижением затрат.

FAR – определяет математическую вероятность совпадения ключевых биологических параметров двух различных людей;
FRR – определяет степень вероятности отказа в доступе лицу, имеющему на это право.

Если производители при представлении своего продукта упустили данные характеристики, значит их система является недееспособной и отстает от конкурентов по функциональности и отказоустойчивости.

Поскольку биометрические данные являются персональными и часто чувствительными, использование биометрических методов может привести к проблемам информационного самоопределения. Это в значительной степени зависит от разработки процедур. Биометрические характеристики привязаны к человеку. Таким образом, их трудно скопировать посторонними лицами, их едва ли можно потерять, украсть или передать.

Однако степень безопасности данных, которая может быть достигнута, сильно зависит от целостности всей системы, а не только от биометрического компонента. Здесь также принцип состоит в том, что цепочка является такой же сильной, как и ее слабая связь. Точно так же, когда весь процесс происходит в электронном мире, манипуляции часто возможны с современными системами, в которых не осталось следов.

Также важными параметрами для комфортной эксплуатации являются:

Простота пользования и возможность осуществления идентификации, не останавливаясь перед устройством;
Скорость считывания параметра, обработки полученной информации и объем базы данных биологических эталонных показателей.

Следует помнить, что биологические показатели, статические в меньшей мере, а динамические в большей, являются параметрами, которые подвержены постоянным изменениям. Худшие показатели для статической системы составляют FAR~0,1%, FRR~6%. Если биометрическая система имеет показатели отказов ниже этих значений, то она малоэффективна и недееспособна.

Классификация

На сегодняшний день рынок биометрических систем аутентификации развит крайне неравномерно. Кроме того, за редким исключением производители систем безопасности выпускают и софт с закрытым исходным кодом, который подходит исключительно к их биометрическим считывателям.

Отпечатки пальцев

Дактилоскопический анализ является наиболее распространенным, технически и программно совершенным способом биометрической аутентификации. Главным условием развития является хорошо наработанная научно-теоретическая и практическая база знаний. Методология и система классификации папиллярных линий. При сканировании ключевыми точками являются окончания линии узора, разветвления и одиночные точки. В особо надежных сканерах вводят систему защиты от латексных перчаток с отпечатками – проверку рельефа папиллярных линий и/или температуры пальца.

В соответствии с количеством, характером и размещением ключевых точек генерируется уникальный цифровой код, который сохраняется в памяти базы данных. Время оцифровки и сверки отпечатка обычно не превышает 1-1,5 сек., в зависимости от размеров базы данных. Этот метод один из наиболее надежных. У продвинутых алгоритмов аутентификации – Veri Finger SKD показатели надежности составляют FAR – 0,00%…0,10%, FRR- 0,30%… 0,90 %. Этого достаточно для надежной и бесперебойной работы системы в организации с персоналом более 300 человек.

Достоинства и недостатки

Неоспоримыми достоинствами такого метода считается:

Высокая достоверность;
Более низкая стоимость устройств и их широкий выбор;
Простая и быстрая процедура сканирования.

Из основных недостатков следует отметить:

Папиллярные линии на пальцах легко повреждаются, вызывая ошибки в работе системы и блокируя проход служащим, имеющим на это право;
Дактилоскопические сканеры должны иметь систему защиты от подделанного изображения: температурные сенсоры, детекторы давления и т.п.

Производители

Зарубежные компании, которые занимаются производством биометрических систем, устройств для СКУД и ПО к ним необходимо отметить:

SecuGen – мобильные компактные USB сканеры для доступа в ПК;
Bayometric Inc – производство биометрических сканеров различных типов для комплексных систем безопасности;
DigitalPersona, Inc – выпуск комбинированных сканеров-замков с интегрированными дверными ручками.

Отечественные компании, выпускающие биометрические сканеры и по к ним:

BioLink
Сонда
СмартЛок

Сканирование глаза

Радужная оболочка глаза является такой же уникальной, как и папиллярные линии на руке. Окончательно сформировавшись в два года, она фактически не меняется на протяжении всей жизни. Исключение составляют травмы и острые патологии болезней глаз. Это один из наиболее точных методов аутентификации пользователя. Устройства производят сканирование и первичную обработку данных 300-500 мс, сравнение оцифрованной информации на ПК средней мощности производится со скоростью 50000-150000 сравнений в сек. Метод не накладывает ограничения на максимальное число пользователей. Статистика FAR – 0,00%…0,10% и FRR- 0,08%… 0,19% собрана на основе алгоритма EyR SDK компании Casia. Согласно этим расчетам рекомендуется использование таких систем допуска в организациях с численностью персонала более 3000 чел. В современных устройства х широко используются камеры с 1,3 Мр матрицей, что позволяет захватывать во время сканирования оба глаза, это существенно повышает порог ложных или несанкционированных срабатываний.

Преимущества и недостатки

Преимущества:
- Высокая статистическая надежность;
- Захват изображения может происходить на расстоянии до нескольких десятков сантиметров, при этом исключается физический контакт лица с внешней оболочкой механизма сканирования;
- Надежные методы, исключающие подделку – проверка аккомодации зрачка, практически полностью исключают несанкционированный доступ.
Недостатки:
- Цена таких систем существенно выше, чем дактилоскопических;
- Готовые решения доступны только в выполнении больших компаний.

Основными игроками на рынке являются: LG, Panasonic, Electronics, OKI, которые работают по лицензиям компании Iridian Technologies. Наиболее распространенным продуктом с которым можно столкнуться на российском рынке являются готовые решения: BM-ET500, Iris Access 2200, OKI IrisPass. В последнее время появились новые компании, заслуживающие доверия AOptix, SRI International.

Сканирование сетчатки глаза

Еще менее распространенный, но более надежный метод – сканирование размещения сети капилляров на сетчатке глаза. Такой рисунок имеет стабильную структуру и неизменен на протяжении всей жизни. Однако очень высокая стоимость и сложность системы сканирования, а также необходимость длительное время не двигаться, делают такую биометрическую систему доступной только для государственных учреждений с повышенной системой защиты.

Распознавание по лицу

Различают два основных алгоритма сканирования:

2D – наиболее неэффективный метод, дающий множественные статистические ошибки. Заключается в измерении расстояния между основными органами лица. Не требует использования дорогостоящего оборудования, достаточно только камеры и соответствующего ПО. В последнее время получил значительное распространение в социальных сетях.

3D – этот метод кардинально отличается от предыдущего. Он более точен, для идентификации объекту даже нет необходимости останавливаться перед камерой. Сравнение с информацией, занесенной в базу производится благодаря серийной съемке, которая производится на ходу. Для подготовки данных по клиенту объект поворачивает голову перед камерой и программа формирует 3D изображение, с которым сличает оригинал.

Основными производителями По и специализированного оборудования на рынке являются: Geometrix, Inc., Genex Technologies, Cognitec Systems GmbH, Bioscrypt. Из российских производителей можно отметить Artec Group, Vocord, ITV.

Сканирование руки

Также делится на два кардинально различных метода:

Сканирование рисунка вен кисти под воздействием инфракрасного излучения;
Геометрия рук – метод произошел от криминалистики и в последнее время уходит в прошлое. Заключается в замере расстояния между суставами пальцев.

Выбор подходящей биометрической системы и ее интеграция в СКУД зависит от конкретных требований системы безопасности организации. В большинстве своем, уровень защиты от подделки биометрических систем довольно высок, так что для организаций со средним уровнем допуска (секретности) вполне хватит бюджетных дактилоскопических систем аутентификации.