Биометрические системы аутентификации Делятся на две основные группы: 1. Статические 2. Динамические
Государственный орган, занимающийся техническим регулированием в области биометрии, - Федеральное Агентство по техническому регулированию и метрологии.
Статические методы: • • • По отпечатку пальца. В основе этого метода – уникальность для каждого человека рисунка паппилярных узоров на пальцах. Отпечаток, полученный с помощью специального сканера, преобразуется в цифровой код (свертку), и сравнивается с ранее введенным эталоном. Данная технология является самой распространенной по сравнению с другими методами биометрической идентификации. По форме ладони. Данный метод, построен на геометрии кисти руки. С помощью специального устройства, состоящего из камеры и нескольких подсвечивающих диодов (включаясь по очереди, они дают разные проекции ладони), строится трехмерный образ кисти руки, по которому формируется свертка и распознается человек. По расположению вен на лицевой стороне ладони. С помощью инфракрасной камеры считывается рисунок вен на лицевой стороне ладони или кисти руки, полученная картинка обрабатывается и по схеме расположения вен формируется цифровая свертка. По сетчатке глаза. Способ идентификации по рисунку кровеносных сосудов глазного дна. Для того чтобы этот рисунок стал виден – человеку нужно посмотреть на удаленную световую точку, и таким образом подсвеченное глазное дно сканируется специальной камерой По радужной оболочке глаза. Для сканирования радужной оболочки достаточно портативной камеры со специализированным программным обеспечением, позволяющим захватывать изображение части лица, из которого выделяется изображение глаза и рисунок радужной оболочки, по которому строится цифровой код для идентификации человека. По форме лица. В данном методе идентификации строится трехмерный образ лица человека. На лице выделяются контуры бровей, глаз, носа, губ и т. д. , вычисляется расстояние между ними и строится не просто образ, а еще множество его вариантов на случаи поворота лица, наклона, изменения выражения. По термограмме лица. В основе данного способа лежит уникальность распределения на лице артерий, снабжающих кровью кожу, которые выделяют тепло. Для получения термограммы, используются специальные камеры инфракрасного диапазона. В отличие от предыдущего – этот метод позволяет различать близнецов. По ДНК. Преимущества данного способы очевидны, однако используемые в настоящее время методы получения и обработки ДНК – работают настолько долго, что такие системы используются только для специализированных экспертиз. Другие методы. Существуют еще такие уникальные способы – как идентификация по подногтевому слою кожи, по объему указанных для сканирования пальцев, форме уха, запаху тела и т. д.
Динамические методы • • По рукописному почерку. Эта технология становится весьма популярной альтернативой росписи ручкой. Здесь используют или специальные ручки, или чувствительные к давлению планшеты, или их комбинацию. В зависимости от требуемой степени защиты алгоритм идентификации может быть простым (степень совпадения двух изображений) или усложненным, когда кроме изображений анализируются динамические признаки написания — степень нажима, скорость письма, распределение участков с большим и меньшим нажимом и т. п. , то есть предметом биометрической идентификации можно считать «мышечную память» По клавиатурному почерку. Не нужно никакого специального оборудования, кроме стандартной клавиатуры. Основной характеристикой, по которой строится свертка для идентификации – динамика набора кодового слова По голосу. Построения кода идентификации по голосу, как правило, это различные сочетания частотных и статистических характеристик голоса Другие методы. Существуют способы – как идентификация по движению губ при воспроизведении кодового слова, по динамике поворота ключа в дверном замке.
Любая биометрическая технология применяется поэтапно • - сканирование объекта; • - извлечение индивидуальной информации; • - формирование шаблона; • - сравнение текущего шаблона с базой данных.
Отпечатки пальцев Проблемы, возникающие при эксплуатации дактилоскопических систем, можно разделить на две группы: • физиологические, или проблемы «плохих» пальцев - излишне сухих, с низким рельефом папиллярного узора, со стертым папиллярных узором, с различными повреждениями кожи, т. н. «пальцев домохозяйки» и т. д. Автор этих строк в полной мере ощутил на себе дискомфорт от того, что система отказывается признать его; • психологические – поскольку большинство дактилоскопических систем идентификации действуют в автоматическом режиме, то довольно часто возникают ситуации, когда пользователь преждевременно отбирает руку от сканера, что приводит к необходимости повторного сканирования.
Аутентификация по отпечатку пальца
Черты лица Ограничения, которые влияют на работоспособность и эффективность такой системы: • условия при сканировании (например, освещение, угол наклона), • вариация лица (головные уборы, косметика, очки, усы или борода, старение).
Специальные показатели, характеризующие статистическую достоверность получаемых результатов: • FAR (False Acceptence Rate) • FRR (False Rejection Rate)
В настоящее время существуют несколько типов стандартов • Коммерческий – применяется компанией или группой компаний. Такой стандарт может базироваться на опыте предприятий, не обязательно разрабатываться комитетом; но если он решает задачу, и его внедрила критическая масса предприятий – такой стандарт может существенно влиять на всю индустрию. Пример – формат PDF, изначально разработан компанией Adobe, сегодня это стандарт ISO 8. • Национальный – разработан и применяется внутри страны. • Международный – согласован с большим количеством заинтересованных сторон (компании, учреждения, эксперты), поддерживается специальным комитетом.
Стандарты Российской Федерации: • ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794 -2 -2005 «Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 2. Данные изображения отпечатка пальца • ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794 -4 -2006 «Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальцев» • ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794 -5 -2006 «Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 5. Данные изображения лица» . • ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794 -6 -2006 «Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза» .
Международные стандарты: • • ANSI/NIST-ITL 1 -20079 - разработан для облегчения обмена данными между силовыми структурами США. В этом стандарте рассматривается метод кодирования информации о татуировках, шрамах, лицах и отпечатках. NISTIR 6529 -A 10 - определяет формат контейнера биометрических данных (CBEFF - Common Biometric Exchange Formats Framework), но не формат самих данных. Этот стандарт написан с учетом того, чтобы он мог применяться длялюбого типа биометрии. В данный момент идентификатор этого документа ANSI INCITS 398. Следует заметить, что СBEFF описывает метод хранения гетерогенных типов биометрии, что позволяет внедрять системы, которые базируются на несколько типах биометрических признаков (multimodal biometrics). ANSI INCITS 377 -2009 – метод трансформации сырых данных отпечатка в области (клетки), с последующим расчетом математических функций, которые описывают кривые в каждой области. ANSI INCITS 381 – формат хранения изображения отпечатка пальца и ладони. Данный формат используется Microsoft в Windows Biometric Framework 11. Следует подчеркнуть, что ОС Windows доминирует на рынке операционных систем, выбор этого формата заставляет других игроков рассмотреть добавление поддержки этого формата, особенно если существует требование взаимодействовать с Windows-системами.
• • • ANSI INCITS 378 – декларирует формат хранения данных о минуциях отпечатка, а так же дает точное определение термина «минуция» . Формат предусматривает возможность паковать в едином блоке информацию о разных пальцах, или разные виды одного пальца. Это компактный формат - общий размер данных о двух пальцах (по 27 и 22 минуции) – 342 байта. ANSI INCITS 379 – определяет формат хранения данных об ирисе. Определяет метод хранения изображения в декартовой и в полярной системе координат, методы сжатия, количество цветов в палитре изображения, и т. д. ANSI INCITS 396 – определяет формат хранения данных о геометрии руки. Данный стандарт является базой стандарта ISO/IEC NP 19794 -10, который находится в стадии разработки. ANSI INCITS 385 – определяет формат хранения данных о геометрии лица. В нем определяются типы фотографий лица, метрики качества фотографий, способы анализа изображения человеком и компьютером. ANSI INCITS 442 -2010 – определяет примитивы для удаленного доступа к биометрическим данным. ANSI INCITS 429 – определяет методику тестирования для проверки на совместимость со стандартом ANSI/INCITS 358 -2002.
Помимо стандартов следует отметить наличие на сегодняшний день биометрических программных интерфейсов (API), которые стали «практическими» стандартами: • Bio. API – реализует взаимодействие с биометрическими сканерами разных типов посредством унифицированного API. Существуют две версии стандарта: • WBF – Windows Biometric Framework. Данный API предоставляется компанией Microsoft начиная с ОС Windows 7 и Windows Server 2008 (для серверных версий). На данном этапе поддерживается только работа со сканерами отпечатков пальцев, • BSAPI – собственный API компании UPEK (теперь это часть компании Authentec), который является кросс-платформенным, поддерживая Windows, OS X, Linux.
Статистика использования биометрических методов: • • отпечатки пальцев – 59%; геометрия лица – 17%; радужная оболочка – 7%; геометрия руки – 7%; рисунок вен – 7%; голос – 5%; почерк – 1%; все остальное – 1%.
Скачать презентацию Биометрические системы аутентификации Делятся на две основные группы
Биометрические системы.ppt