Biometria - przegląd

Termin biometria składa się z dwóch słów - Bio (greckie słowo oznaczające życie) i Metrics (pomiary). Biometria to dziedzina technologii informacyjnej, której celem jest ustalenie tożsamości na podstawie cech osobistych.

Biometria jest obecnie modnym hasłem w dziedzinie bezpieczeństwa informacji, ponieważ zapewnia wysoki stopień dokładności w identyfikacji osoby.

Co to jest biometria?

Biometria to technologia używana do identyfikowania, analizowania i mierzenia cech fizycznych i behawioralnych jednostki.

Każdy człowiek jest wyjątkowy pod względem cech, które odróżniają go od wszystkich innych. Cechy fizyczne, takie jak odciski palców, kolor tęczówki, kolor włosów, geometria dłoni i cechy behawioralne, takie jak ton i akcent mowy, podpis lub sposób wpisywania klawiszy na klawiaturze komputera itp., Sprawiają, że osoba jest oddzielona od reszta.

Ta wyjątkowość osoby jest następnie wykorzystywana przez systemy biometryczne do:

• Zidentyfikuj i zweryfikuj osobę.
• Uwierzytelnij osobę, aby nadać odpowiednie uprawnienia do obsługi systemu.
• Chroń system przed nieetyczną obsługą.

Co to jest system biometryczny?

System biometryczny to technologia, która przyjmuje fizjologiczne, behawioralne lub obie cechy osoby jako dane wejściowe, analizuje je i identyfikuje osobę jako prawdziwego lub złośliwego użytkownika.

Ewolucja biometrii

Idea biometrii była obecna od kilku lat. W ^XIV wieku Chiny praktykowały pobieranie odcisków palców kupców i ich dzieci, aby oddzielić ich od wszystkich innych. Odciski palców są nadal używane.

• W ^XIX wieku o nazwisku antropologAlphonse Bertillionopracował metodę (nazwaną Bertillionage ) dokonywania pomiarów ciała osób w celu ich identyfikacji. Zdał sobie sprawę, że nawet jeśli zmieniają się niektóre cechy ludzkiego ciała, takie jak długość włosów, waga itp., Niektóre cechy fizyczne ciała pozostają niezmienione, takie jak długość palców. Ta metoda szybko się zmniejszyła, ponieważ stwierdzono, że osoby o tych samych wymiarach ciała mogą być fałszywie traktowane jako jedna. Następnie Richard Edward Henry ze Scotland Yardu opracował metodę pobierania odcisków palców.

• Pomysł identyfikacji siatkówki został wymyślony przez dr Carletona Simona i dr Isadore Goldstein w 1935 r. W 1976 r. W EyeDentify Inc. podjęto działania badawczo-rozwojowe. Pierwszy komercyjny system skanowania siatkówki został udostępniony w 1981 r.

• Rozpoznawanie tęczówki zostało wymyślone przez Johna Daugmana w 1993 roku na Uniwersytecie Cambridge.

• W 2001 r. W Kosowie wprowadzono Biometrics Automated Toolset (BAT), który zapewnił konkretne środki identyfikacji.

Dzisiaj biometria stała się niezależną dziedziną nauki z precyzyjnymi technologiami ustalania tożsamości.

Dlaczego wymagana jest biometria?

Wraz z rosnącym wykorzystaniem technologii informatycznych w bankowości, nauce, medycynie itp. Istnieje ogromna potrzeba ochrony systemów i danych przed nieuprawnionymi użytkownikami.

Biometria służy do authenticating i authorizingosoba. Chociaż te terminy są często łączone; mają na myśli różne.

Uwierzytelnianie (identyfikacja)

Ten proces próbuje znaleźć odpowiedź na pytanie: „Czy jesteś tym samym, za kogo się podajesz?” Lub „Czy ja cię znam?” Jest to dopasowywanie i porównywanie danych biometrycznych osoby z całą bazą danych jeden do wielu.

Weryfikacja

Jest to proces dopasowywania jeden do jednego, w którym próbka wprowadzona na żywo przez kandydata jest porównywana z szablonem zapisanym wcześniej w bazie danych. Jeśli oba są zgodne z ponad 70% akceptowalnym podobieństwem, weryfikacja zakończy się powodzeniem.

Upoważnienie

Jest to proces nadawania praw dostępu uwierzytelnionym lub zweryfikowanym użytkownikom. Próbuje znaleźć odpowiedź na pytanie „Czy możesz mieć określone prawa dostępu do tego zasobu?”

Wady konwencjonalnych środków bezpieczeństwa

Konwencjonalne metody zabezpieczania systemu informatycznego wykorzystywały dowody osobiste, hasła, osobiste numery identyfikacyjne (PIN) itp. Mają one następujące wady -

• Wszystkie oznaczają rozpoznanie jakiegoś kodu związanego z osobą, a nie osoby, która go faktycznie stworzyła.

• Można o nich zapomnieć, zgubić lub ukraść.
• Można je ominąć lub łatwo złamać.
• Nie są precyzyjne.

W takich przypadkach bezpieczeństwo systemu jest zagrożone. Gdy systemy wymagają wysokiego poziomu niezawodnej ochrony, pomocne są dane biometryczne, wiążąc tożsamość bardziej zorientowaną na osobę.

Podstawowe elementy systemu biometrycznego

Ogólnie system biometryczny można podzielić na cztery podstawowe komponenty. Zobaczmy je krótko -

Interfejs wejściowy (czujniki)

Jest to komponent czujnikowy systemu biometrycznego, który przekształca ludzkie dane biologiczne w postać cyfrową.

Na przykład,

• Urządzenie do obrazowania półprzewodników metalowo-tlenkowych (CMOS) lub urządzenie ze sprzężeniem ładunkowym (CCD) w przypadku rozpoznawania twarzy, odcisków dłoni lub systemów rozpoznawania tęczówki / siatkówki.

• Czujnik optyczny w przypadku systemów odcisków palców.
• Mikrofon w przypadku systemów rozpoznawania głosu.

Jednostka przetwarzania

Komponent przetwarzający to mikroprocesor, cyfrowy procesor sygnałowy (DSP) lub komputer, który przetwarza dane przechwycone z czujników.

Przetwarzanie próbki biometrycznej obejmuje:

• Przykładowe ulepszenie obrazu
• Przykładowa normalizacja obrazu
• Ekstrakcja cech
• Porównanie próbki biometrycznej ze wszystkimi próbkami przechowywanymi w bazie danych.

Magazyn bazy danych

Baza danych przechowuje zarejestrowaną próbkę, która jest przywoływana w celu dopasowania w czasie uwierzytelniania. W celu identyfikacji może być dowolna pamięć z pamięci o dostępie swobodnym (RAM), pamięci flash EPROM lub serwera danych. Do weryfikacji używa się wyjmowanego elementu pamięci, takiego jak stykowa lub zbliżeniowa karta inteligentna.

Interfejs wyjściowy

Interfejs wyjściowy przekazuje decyzję systemu biometrycznego o umożliwieniu dostępu użytkownikowi. Może to być prosty protokół komunikacji szeregowej RS232 lub protokół USB o większej przepustowości. Może to być również protokół TCP / IP, identyfikacja radiowa (RFID), Bluetooth lub jeden z wielu protokołów komórkowych.

Ogólne działanie systemu biometrycznego

Istnieją cztery ogólne kroki, które wykonuje system biometryczny, aby przeprowadzić identyfikację i weryfikację -

• 1. Uzyskaj próbkę na żywo od kandydata. (za pomocą czujników)
• 2. Wyodrębnij najważniejsze cechy z próbki. (za pomocą jednostki przetwarzania)
• 3. Porównaj próbkę na żywo z próbkami przechowywanymi w bazie danych. (za pomocą algorytmów)
• 4. Przedstaw decyzję. (Zaakceptuj lub odrzuć kandydata.)

Próbka biometryczna jest pobierana od kandydata na użytkownika. Najważniejsze cechy są wyodrębniane z próbki, a następnie porównywane ze wszystkimi próbkami przechowywanymi w bazie danych. Gdy próbka wejściowa pasuje do jednej z próbek w bazie danych, system biometryczny umożliwia danej osobie dostęp do zasobów; w inny sposób zakazuje.

Terminologia biometryczna

Biometric Template - Jest to cyfrowe odniesienie do różnych cech, które są wyodrębnione z próbki biometrycznej.

Candidate/Subject - Osoba, która wprowadza swoją próbkę biometryczną.

Closed-Set Identification - Wiadomo, że dana osoba istnieje w bazie danych.

Enrollment - To wtedy, gdy kandydat po raz pierwszy korzysta z systemu biometrycznego, rejestruje podstawowe informacje, takie jak imię i nazwisko, adres itp., A następnie zapisuje cechę biometryczną kandydata.

False Acceptance Rate (FAR) - Jest to miara możliwości, że system biometryczny nieprawidłowo zidentyfikuje nieuprawnionego użytkownika jako ważnego użytkownika.

System biometryczny zapewniający low FAR ensures high security.

False Reject Rate (FRR) - Jest to miara prawdopodobieństwa, że ​​system biometryczny nieprawidłowo odrzuci autoryzowanego użytkownika jako nieważnego użytkownika.

Open-Set Identification - Nie ma gwarancji, że dana osoba będzie istnieć w bazie danych.

Task - To wtedy system biometryczny przeszukuje bazę danych w celu znalezienia pasującej próbki.

Obszary zastosowań biometrii

Istnieje wiele zastosowań, w których przydatne są systemy biometryczne. Kilka z nich podano poniżej -

• Kontrolowanie dostępu do miejsca pracy.

• Ustanowienie tożsamości osób dla autentycznych systemów obywatelskich i imigracyjnych.

• Stosowanie kontroli dostępu do wrażliwych informacji i systemów.
• Identyfikacja przestępców za pomocą medycyny sądowej.
• Wykonywanie transakcji e-commerce online.
• Ograniczenie oszustw i kradzieży.
• Egzekwowanie prawa.