Moderní věda nestojí na místě. U zařízení je stále více vyžadována kvalitní ochrana, aby někdo, kdo se je náhodně zmocní, nemohl plně využít informace. Metody ochrany informací před neoprávněným přístupem se navíc používají nejen v každodenním životě.
Kromě zadávání hesel v digitální podobě se používají více individualizované biometrické bezpečnostní systémy.
Co je to?
Dříve se takový systém používal jen v omezených případech k ochraně nejdůležitějších strategických objektů.
Po 11. září 2011 jsme pak došli k závěru, že tento způsob ochrany informací a přístupu lze uplatnit nejen v těchto oblastech, ale i v jiných.
Techniky lidské identifikace se tak staly nepostradatelnými v řadě metod boje proti podvodům a terorismu, stejně jako v oblastech jako:
- biometrické systémy pro přístup ke komunikačním technologiím, sítím a počítačovým databázím;
-databáze;
- řízení přístupu k úložištím informací atd.
Každá osoba má soubor vlastností, které se v průběhu času nemění nebo které lze upravit, ale patří pouze určité osobě. V tomto ohledu lze rozlišit následující parametry biometrických systémů, které se v těchto technologiích používají:
- dynamický – rysy rukopisu, hlasu atd.;
- statické – otisky prstů, fotografování boltců, skenování sítnice a další.
Biometrické technologie v budoucnu nahradí obvyklé způsoby autentizace osoby pomocí pasu, protože nejen v tomto dokumentu, ale i v dalších budou zavedeny vestavěné čipy, karty a podobné novinky ve vědeckých technologiích.
Malá odbočka k metodám identifikace:
- Identifikace – jedna k mnoha; vzorek je porovnán se všemi dostupnými podle určitých parametrů.
- Autentizace – jedna ku jedné; vzorek se porovná s dříve získaným materiálem. V tomto případě může být osoba známá, přijatá data osoby jsou porovnána se vzorovým parametrem této osoby dostupným v databázi;
Jak fungují biometrické bezpečnostní systémy
Aby bylo možné vytvořit základ pro určitou osobu, je nutné zvážit její biologické individuální parametry speciálním zařízením.
Systém si pamatuje přijatý biometrický vzorek (proces zápisu). V tomto případě může být nutné vytvořit několik vzorků, aby bylo možné sestavit přesnějšíkontrolní hodnotu parametru. Informace přijaté systémem jsou převedeny na matematický kód.
Kromě vytvoření vzorku může systém vyžadovat další kroky ke spojení osobního identifikátoru (PIN nebo čipová karta) a biometrického vzorku. Později, když je naskenována shoda, systém porovná přijatá data porovnáním matematického kódu s již zaznamenanými. Pokud se shodují, znamená to, že ověření bylo úspěšné.
Možné chyby
Systém může generovat chyby, na rozdíl od rozpoznávání pomocí hesel nebo elektronických klíčů. V tomto případě se rozlišují následující typy nesprávných informací:
- chyba typu 1: falešná rychlost přístupu (FAR) – jedna osoba může být zaměněna za jinou;
- chyba typu 2: False Rejection Rate (FRR) – osoba není v systému rozpoznána.
Aby byly vyloučeny např. chyby této úrovně, je nutné křížit ukazatele FAR a FRR. To však není možné, protože by to vyžadovalo identifikaci osoby pomocí DNA.
Otisky prstů
V současnosti je nejznámější metodou biometrie. Po obdržení pasu musí moderní ruští občané podstoupit sejmutí otisků prstů, aby je mohli zadat do osobní karty.
Tato metoda je založena na jedinečnosti papilárního vzoru prstů a používá se již poměrně dlouho, počínaje forenzní(daktyloskopie). Naskenováním prstů systém převede vzorek na jakýsi kód, který je následně porovnán s existujícím identifikátorem.
Algoritmy zpracování informací zpravidla využívají individuální umístění určitých bodů, které obsahují otisky prstů – vidlice, konec linie vzoru atd. Doba potřebná k převedení obrázku do kódu a vydání výsledku je obvykle asi 1 sekundu.
Zařízení včetně softwaru k němu se v současnosti vyrábí v komplexu a je relativně levné.
Při skenování prstů (nebo obou rukou) dochází poměrně často k chybám, pokud:
- V prstech je neobvyklá vlhkost nebo sucho.
- Ruce ošetřené chemikáliemi, které ztěžují identifikaci.
- Jsou tam drobné praskliny nebo škrábance.
- Existuje velký a nepřetržitý tok informací. To je například možné v podniku, kde se přístup na pracoviště provádí pomocí snímače otisků prstů. Protože tok lidí je významný, systém může selhat.
Nejznámější společnosti, které se zabývají systémy rozpoznávání otisků prstů: Bayometric Inc., SecuGen. V Rusku na tom pracují: Sonda, BioLink, SmartLock a další.
Oční duhovka
Vzor skořápky se tvoří ve 36. týdnu vývoje plodu, upevňuje se do dvou měsíců a během života se nemění. Biometrické identifikační systémy duhovky nejsoupouze nejpřesnější mezi ostatními v této sérii, ale také jeden z nejdražších.
Výhodou metody je, že skenování, tedy snímání obrazu, může probíhat jak na vzdálenost 10 cm, tak na vzdálenost 10 metrů.
Při fixaci obrazu jsou data o umístění určitých bodů na oční duhovce přenášena do kalkulačky, která pak dává informaci o možnosti tolerance. Rychlost zpracování dat lidské duhovky je asi 500 ms.
V současné době tento systém rozpoznávání na biometrickém trhu zabírá maximálně 9 % z celkového počtu takovýchto identifikačních metod. Současně je tržní podíl technologie otisků prstů více než 50 %.
Skenery umožňující snímání a zpracování oční duhovky mají poměrně složitou konstrukci a software, a proto je za taková zařízení nastavena vysoká cena. Iridian byl navíc původně monopolem na výrobu systémů rozpoznávání lidské duhovky. Poté začaly na trh vstupovat další velké společnosti, které se již zabývaly výrobou komponentů pro různá zařízení.
V Rusku tedy v současné době existují následující společnosti, které vytvářejí systémy rozpoznávání člověka pomocí oční duhovky: AOptix, SRI International. Tyto firmy však neposkytují ukazatele počtu chyb 1. a 2. druhu, takže není pravda, že systém není chráněn před padělky.
Geometrie obličeje
Existují biometrické systémyzabezpečení související s rozpoznáváním obličeje ve 2D a 3D režimech. Obecně se má za to, že rysy obličeje každého člověka jsou jedinečné a během života se nemění. Charakteristiky jako vzdálenosti mezi určitými body, tvar atd. zůstávají nezměněny.
2D režim je metoda statické identifikace. Při fixaci obrazu je nutné, aby se člověk nehýbal. Důležité je také pozadí, přítomnost kníru, vousů, jasné světlo a další faktory, které brání systému rozpoznat obličej. To znamená, že v případě jakýchkoli nepřesností bude výsledek nesprávný.
V tuto chvíli není tato metoda pro svou nízkou přesnost příliš populární a používá se pouze v multimodální (křížové) biometrii, což je kombinace způsobů, jak rozpoznat člověka podle obličeje a hlasu zároveň. Biometrické bezpečnostní systémy mohou obsahovat další moduly – pro DNA, otisky prstů a další. Křížová metoda navíc nevyžaduje kontakt s osobou, kterou je třeba identifikovat, což umožňuje rozpoznat osoby podle fotografie a hlasu zaznamenaného na technických zařízeních.
3D metoda má úplně jiné vstupní parametry, takže ji nelze srovnávat s 2D technologií. Při záznamu snímku se používá dynamická tvář. Systém, zachycující každý snímek, vytvoří 3D model, se kterým jsou následně porovnána získaná data.
V tomto případě se používá speciální mřížka, která se promítá na obličej člověka. Biometrické bezpečnostní systémy, vytvářející více snímků naza druhé, zpracujte obrázek pomocí softwaru, který je součástí. V první fázi vytváření obrázku software vyřadí nevhodné obrázky, kde obličej není jasně viditelný nebo kde jsou přítomny sekundární objekty.
Pak program detekuje a ignoruje další položky (brýle, účes atd.). Antropometrické rysy obličeje jsou zvýrazněny a zapamatovány, čímž se vygeneruje jedinečný kód, který se zadá do speciálního úložiště dat. Doba zachycení obrázku je asi 2 sekundy.
Avšak i přes výhodu 3D metody oproti 2D metodě jakákoli významná interference na obličeji nebo změna mimiky snižuje statistickou spolehlivost této technologie.
Dnes se biometrické technologie rozpoznávání obličeje používají spolu s nejznámějšími metodami popsanými výše, což představuje přibližně 20 % celého trhu s biometrickými technologiemi.
Společnosti, které vyvíjejí a implementují technologii identifikace obličeje: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. V Rusku na této problematice pracují tyto společnosti: Artec Group, Vocord (2D metoda) a další, menší výrobci.
Palmové žíly
Asi před 10–15 lety přišla nová technologie biometrické identifikace – rozpoznávání žilami ruky. To bylo možné díky skutečnosti, že hemoglobin v krvi intenzivně pohlcuje infračervené záření.
Speciální infračervená kamera vyfotografuje dlaň, což vede k tomu, že se na obrázku objeví mřížka žil. Tento obrázek je zpracován softwarem a výsledek je vrácen.
Umístění žil na paži je srovnatelné se zvláštnostmi oční duhovky – jejich linie a struktura se s časem nemění. Spolehlivost této metody lze také korelovat s výsledky získanými během identifikace pomocí duhovky.
Nepotřebujete kontaktovat čtenáře, abyste pořídili snímek, ale použití této současné metody vyžaduje, aby byly splněny některé podmínky, abyste získali co nejpřesnější výsledek: není možné jej získat, pokud např. fotografování ruky na ulici. Během skenování také nemůžete rozsvítit fotoaparát. Konečný výsledek bude nepřesný, pokud budou přítomny nemoci související s věkem.
Distribuce metody na trhu je jen asi 5 %, ale je o ni velký zájem ze strany velkých společností, které již vyvinuly biometrické technologie: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.
Retina
Skenování vzoru kapilár na povrchu sítnice je považováno za nejspolehlivější metodu identifikace. Kombinuje nejlepší vlastnosti biometrických technologií rozpoznávání lidí založených na oční duhovce a žilách ruky.
Jediný případ, kdy metoda může poskytnout nepřesné výsledky, je šedý zákal. Sítnice má v podstatě nezměněnou strukturu po celý život.
Nevýhodou tohoto systému je, že skenování sítnice se provádí, když se člověk nehýbe. Technologie, komplexní ve své aplikaci, poskytuje dlouhou dobu zpracování.
Kvůli vysokým nákladům není biometrický systém široce používán, ale poskytuje nejpřesnější výsledky ze všech metod skenování lidských rysů na trhu.
Ruce
Dříve oblíbená metoda identifikace geometrie ruky je stále méně používaná, protože poskytuje nejnižší výsledky ve srovnání s jinými metodami. Při skenování se fotí prsty, zjišťuje se jejich délka, poměr mezi uzly a další jednotlivé parametry.
Tvar ucha
Odborníci tvrdí, že všechny existující metody identifikace nejsou tak přesné jako rozpoznání osoby podle tvaru ucha. Existuje však způsob, jak určit osobnost pomocí DNA, ale v tomto případě jde o úzký kontakt s lidmi, takže je to považováno za neetické.
Výzkumník Mark Nixon z Velké Británie tvrdí, že metody této úrovně jsou biometrické systémy nové generace, poskytují nejpřesnější výsledky. Na rozdíl od sítnice, duhovky nebo prstů, na kterých se s největší pravděpodobností mohou objevit cizí parametry znesnadňující identifikaci, se to na uších neděje. Ucho vytvořené v dětství pouze roste, aniž by změnilo své hlavní body.
Vynálezce nazval metodu identifikace osoby podle orgánu sluchu „transformace paprsku obrazu“. Tato technologie zahrnuje zachycení obrazu s paprsky různých barev, které jsou následně převedeny do matematického kódu.
Podle vědce má však jeho metoda i negativní stránky. Nanapříklad vlasy zakrývající uši, nesprávný úhel a další nepřesnosti mohou bránit získání čistého obrazu.
Technologie snímání uší nenahradí dobře známou a známou metodu identifikace, jako jsou otisky prstů, ale lze ji použít společně s ní.
Předpokládá se, že to zvyšuje spolehlivost lidského rozpoznání. Zvláště důležitá je kombinace různých metod (multimodálních) při dopadení zločinců, domnívá se vědec. Na základě experimentů a výzkumu doufají, že vytvoří software, který bude použit u soudu k jedinečné identifikaci pachatelů z obrázku.
Lidský hlas
Osobní identifikaci lze provést lokálně i vzdáleně pomocí technologie rozpoznávání hlasu.
Při hovoru, například po telefonu, systém porovnává tento parametr s parametry dostupnými v databázi a najde podobné vzorky v procentech. Úplná shoda znamená, že identita byla stanovena, to znamená, že došlo k identifikaci hlasem.
Abyste mohli k čemukoli přistupovat tradičním způsobem, musí být zodpovězeny určité bezpečnostní otázky. Toto je číselný kód, rodné příjmení matky a další textová hesla.
Moderní výzkum v této oblasti ukazuje, že tyto informace lze poměrně snadno získat, takže lze použít identifikační metody, jako je hlasová biometrie. V tomto případě nepodléhá ověřování znalost kódů, ale osobnost osoby.
ProK tomu musí klient říct nějakou kódovou frázi nebo začít mluvit. Systém rozpozná hlas volajícího a zkontroluje, zda patří této osobě – zda je tím, za koho se vydává.
Biometrické informační bezpečnostní systémy tohoto typu nevyžadují drahé vybavení, to je jejich výhoda. Kromě toho nepotřebujete mít speciální znalosti k provádění kontroly hlasu systémem, protože zařízení nezávisle vytváří výsledek typu „pravda – nepravda“.
Hlas se však může měnit buď věkem, nebo nemocí, takže metoda je spolehlivá pouze tehdy, když je s tímto parametrem vše v pořádku. Přesnost výsledků může být navíc ovlivněna cizím šumem.
Rukopis
Identifikace osoby podle způsobu psaní dopisů se odehrává téměř v jakékoli oblasti života, kde je nutné podepsat. To se děje například v bance, kdy specialista porovnává vzorek vygenerovaný při otevírání účtu s podpisy připojenými při příští návštěvě.
Přesnost této metody není vysoká, jelikož identifikace neprobíhá pomocí matematického kódu jako u předchozích, ale prostým srovnáním. Existuje vysoká úroveň subjektivního vnímání. Kromě toho se rukopis s věkem výrazně mění, což často ztěžuje rozpoznání.
V tomto případě je lepší použít automatické systémy, které vám umožní určit nejen viditelné shody, ale i další charakteristické rysy pravopisu slov, jako je sklon,vzdálenost mezi body a další charakteristické rysy.
