Biometrics - ภาพรวม

คำว่าไบโอเมตริกประกอบด้วยสองคำ - ไบโอ (คำภาษากรีกเพื่อชีวิต) และเมตริก (การวัด) ไบโอเมตริกเป็นสาขาหนึ่งของเทคโนโลยีสารสนเทศที่มุ่งสร้างตัวตนตามลักษณะส่วนบุคคล

ปัจจุบันไบโอเมตริกเป็นคำศัพท์ในโดเมนของการรักษาความปลอดภัยข้อมูลเนื่องจากมีความแม่นยำสูงในการระบุตัวบุคคล

Biometrics คืออะไร?

ไบโอเมตริกเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการระบุวิเคราะห์และวัดลักษณะทางกายภาพและพฤติกรรมของแต่ละบุคคล

มนุษย์แต่ละคนมีลักษณะเฉพาะซึ่งทำให้เขาหรือเธอแตกต่างจากคนอื่น ๆ คุณลักษณะทางกายภาพเช่นลายนิ้วมือสีของม่านตาสีของเส้นผมรูปทรงของมือและลักษณะพฤติกรรมเช่นน้ำเสียงและสำเนียงการพูดลายเซ็นหรือวิธีการพิมพ์แป้นของแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์เป็นต้นทำให้บุคคลยืนแยกจาก ส่วนที่เหลือ.

ความเป็นเอกลักษณ์ของบุคคลนี้จะถูกใช้โดยระบบไบโอเมตริกเพื่อ -

ระบุและยืนยันบุคคล
รับรองความถูกต้องของบุคคลเพื่อให้สิทธิ์ในการทำงานของระบบอย่างเหมาะสม
รักษาระบบให้ปลอดภัยจากการจัดการที่ผิดจรรยาบรรณ

ระบบไบโอเมตริกซ์คืออะไร?

ระบบไบโอเมตริกซ์คือเทคโนโลยีที่ใช้ลักษณะทางสรีรวิทยาพฤติกรรมหรือทั้งสองอย่างของแต่ละบุคคลเป็นข้อมูลเข้าวิเคราะห์และระบุว่าบุคคลนั้นเป็นผู้ใช้ที่แท้จริงหรือเป็นอันตราย

วิวัฒนาการของไบโอเมตริก

แนวคิดเรื่องไบโอเมตริกเกิดขึ้นตั้งแต่ไม่กี่ปีจากนี้ ในรอบ 14 ^{วันที่}ศตวรรษที่จีนได้รับการฝึกฝนการใช้ลายนิ้วมือของพ่อค้าและเด็กของพวกเขาจะแยกพวกเขาจากคนอื่น ๆ การพิมพ์ลายนิ้วมือยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

ใน 19 ^วันศตวรรษที่นักมานุษยวิทยาชื่อAlphonse Bertillionพัฒนาวิธีการ (ชื่อBertillionage ) ในการวัดร่างกายของบุคคลเพื่อระบุตัวตน เขาตระหนักว่าแม้ว่าลักษณะบางอย่างของร่างกายมนุษย์จะเปลี่ยนไปเช่นความยาวของเส้นผมน้ำหนัก ฯลฯ ลักษณะทางกายภาพบางอย่างของร่างกายยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเช่นความยาวของนิ้วมือ วิธีนี้ลดน้อยลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากพบว่าบุคคลที่มีการวัดร่างกายเหมือนกันเพียงอย่างเดียวสามารถนำมาปลอมเป็นหนึ่งได้ ต่อจากนั้น Richard Edward Henry จาก Scotland Yard ได้พัฒนาวิธีการพิมพ์ลายนิ้วมือ
แนวคิดเรื่องการระบุจอประสาทตาเกิดขึ้นโดยดร. คาร์ลตันไซมอนและดร. อิซาดอร์โกลด์สตีนในปี พ.ศ. 2478 ในปี พ.ศ. 2519 บริษัท EyeDentify Inc. ได้ทำการวิจัยและพัฒนาระบบการสแกนเรตินาเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ.
การรู้จำม่านตาคิดค้นโดย John Daugman ในปี 1993 ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
ในปี 2544 Biometrics Automated Toolset (BAT) ได้ถูกนำมาใช้ในโคโซโวซึ่งเป็นวิธีการระบุตัวตนที่เป็นรูปธรรม

ปัจจุบันไบโอเมตริกซ์ได้กลายเป็นสาขาการศึกษาอิสระที่มีเทคโนโลยีที่แม่นยำในการสร้างอัตลักษณ์ส่วนบุคคล

ทำไมต้องมีไบโอเมตริก?

ด้วยการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศที่เพิ่มขึ้นในด้านการธนาคารวิทยาศาสตร์การแพทย์ ฯลฯ จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องปกป้องระบบและข้อมูลจากผู้ใช้ที่ไม่ได้รับอนุญาต

Biometrics ใช้สำหรับ authenticating และ authorizingบุคคลหนึ่ง. แม้ว่าคำเหล่านี้มักจะอยู่คู่กัน พวกเขามีความหมายแตกต่างกัน

การพิสูจน์ตัวตน (Identification)

กระบวนการนี้พยายามค้นหาคำตอบของคำถาม“ คุณเป็นคนเดียวกับที่คุณอ้างว่าเป็นหรือไม่” หรือ“ ฉันรู้จักคุณหรือไม่” นี่คือการจับคู่แบบหนึ่งต่อกลุ่มและการเปรียบเทียบไบโอเมตริกของบุคคลกับฐานข้อมูลทั้งหมด

การยืนยัน

นี่คือกระบวนการจับคู่แบบตัวต่อตัวโดยที่ตัวอย่างสดที่ผู้สมัครป้อนจะถูกเปรียบเทียบกับเทมเพลตที่เก็บไว้ก่อนหน้านี้ในฐานข้อมูล หากทั้งคู่ตรงกันโดยมีความคล้ายคลึงกันมากกว่า 70% แสดงว่าการยืนยันสำเร็จ

การอนุญาต

เป็นขั้นตอนการกำหนดสิทธิ์การเข้าถึงให้กับผู้ใช้ที่ได้รับการพิสูจน์ตัวตนหรือได้รับการยืนยัน พยายามหาคำตอบสำหรับคำถาม“ คุณมีสิทธิ์มีสิทธิ์เข้าถึงทรัพยากรนี้หรือไม่”

ข้อบกพร่องของอุปกรณ์ช่วยรักษาความปลอดภัยทั่วไป

วิธีการรักษาความปลอดภัยของระบบข้อมูลแบบเดิมใช้บัตรประจำตัวประชาชนรหัสผ่านหมายเลขประจำตัวส่วนบุคคล (PIN) เป็นต้นซึ่งมีข้อเสียดังนี้ -

ทั้งหมดนี้หมายถึงการจดจำรหัสบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับบุคคลนั้นมากกว่าการจดจำบุคคลที่ผลิตมันขึ้นมาจริงๆ
พวกเขาสามารถลืมสูญหายหรือถูกขโมยได้
สามารถข้ามหรือบุกรุกได้ง่าย
พวกเขาไม่แม่นยำ

ในกรณีเช่นนี้ความปลอดภัยของระบบจะถูกคุกคาม เมื่อระบบต้องการการป้องกันที่เชื่อถือได้ในระดับสูงไบโอเมตริกจะเข้ามาช่วยโดยการผูกอัตลักษณ์ที่มุ่งเน้นไปที่แต่ละบุคคลมากขึ้น

ส่วนประกอบพื้นฐานของระบบไบโอเมตริกซ์

โดยทั่วไประบบไบโอเมตริกซ์สามารถแบ่งออกเป็นสี่องค์ประกอบพื้นฐาน ให้เราดูสั้น ๆ -

อินเทอร์เฟซอินพุต (เซนเซอร์)

เป็นส่วนประกอบการตรวจจับของระบบไบโอเมตริกที่แปลงข้อมูลทางชีววิทยาของมนุษย์ให้อยู่ในรูปดิจิทัล

ตัวอย่างเช่น,

อิมเมจ Metal Oxide Semiconductor (CMOS) หรือ Charge Coupled Device (CCD) ในกรณีของการจดจำใบหน้าการจดจำลายนิ้วมือหรือระบบจดจำม่านตา / จอประสาทตา
เซ็นเซอร์ออปติคัลในกรณีของระบบลายนิ้วมือ
ไมโครโฟนในกรณีของระบบจดจำเสียง

หน่วยประมวลผล

ส่วนประกอบการประมวลผลคือไมโครโปรเซสเซอร์, Digital Signal Processor (DSP) หรือคอมพิวเตอร์ที่ประมวลผลข้อมูลที่จับจากเซ็นเซอร์

การประมวลผลของตัวอย่างไบโอเมตริกซ์เกี่ยวข้องกับ -

ตัวอย่างการปรับปรุงภาพ
ภาพตัวอย่าง Normalization
การแยกคุณลักษณะ
การเปรียบเทียบตัวอย่างไบโอเมตริกซ์กับตัวอย่างที่เก็บไว้ทั้งหมดในฐานข้อมูล

ที่เก็บฐานข้อมูล

ฐานข้อมูลจะจัดเก็บตัวอย่างที่ลงทะเบียนไว้ซึ่งจะถูกเรียกคืนเพื่อทำการจับคู่ในช่วงเวลาของการรับรองความถูกต้อง สำหรับการระบุตัวตนอาจมีหน่วยความจำใดก็ได้จาก Random Access Memory (RAM) แฟลช EPROM หรือเซิร์ฟเวอร์ข้อมูล สำหรับการตรวจสอบจะใช้องค์ประกอบจัดเก็บข้อมูลแบบถอดได้เช่นรายชื่อติดต่อหรือสมาร์ทการ์ดแบบไม่สัมผัส

อินเทอร์เฟซเอาต์พุต

อินเทอร์เฟซเอาต์พุตสื่อสารการตัดสินใจของระบบไบโอเมตริกซ์เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงได้ นี่อาจเป็นโปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรม RS232 หรือโปรโตคอล USB แบนด์วิธที่สูงกว่า นอกจากนี้ยังอาจเป็นโปรโตคอล TCP / IP, การระบุความถี่วิทยุ (RFID), บลูทู ธ หรือหนึ่งในโปรโตคอลเซลลูลาร์

การทำงานทั่วไปของระบบไบโอเมตริกซ์

มีขั้นตอนทั่วไปสี่ขั้นตอนที่ระบบไบโอเมตริกซ์ใช้ในการระบุตัวตนและการตรวจสอบ -

1. รับตัวอย่างสดจากผู้สมัคร (ใช้เซ็นเซอร์)
2. แยกคุณสมบัติที่โดดเด่นออกจากตัวอย่าง (ใช้หน่วยประมวลผล)
3. เปรียบเทียบตัวอย่างสดกับตัวอย่างที่เก็บไว้ในฐานข้อมูล (โดยใช้อัลกอริทึม)
4. นำเสนอการตัดสินใจ (ยอมรับหรือปฏิเสธผู้สมัคร)

ตัวอย่างไบโอเมตริกซ์ได้มาจากผู้สมัคร คุณลักษณะที่โดดเด่นจะถูกดึงออกมาจากตัวอย่างและนำไปเปรียบเทียบกับตัวอย่างทั้งหมดที่เก็บไว้ในฐานข้อมูล เมื่อตัวอย่างอินพุตตรงกับตัวอย่างใดตัวอย่างหนึ่งในฐานข้อมูลระบบไบโอเมตริกซ์จะอนุญาตให้บุคคลเข้าถึงทรัพยากรได้ ห้ามมิฉะนั้น

คำศัพท์ทางชีวภาพ

Biometric Template - เป็นการอ้างอิงแบบดิจิทัลของลักษณะเฉพาะที่แยกออกมาจากตัวอย่างไบโอเมตริกซ์

Candidate/Subject - บุคคลที่เข้าสู่ตัวอย่างไบโอเมตริกซ์ของเขา

Closed-Set Identification - ทราบว่าบุคคลนั้นมีอยู่ในฐานข้อมูล

Enrollment - เมื่อผู้สมัครใช้ระบบไบโอเมตริกซ์เป็นครั้งแรกผู้สมัครจะบันทึกข้อมูลพื้นฐานเช่นชื่อที่อยู่ ฯลฯ จากนั้นบันทึกลักษณะทางชีวมิติของผู้สมัคร

False Acceptance Rate (FAR) - เป็นการวัดความเป็นไปได้ที่ระบบไบโอเมตริกซ์จะระบุผู้ใช้ที่ไม่ได้รับอนุญาตอย่างไม่ถูกต้องว่าเป็นผู้ใช้ที่ถูกต้อง

ไกล =

จำนวนการยอมรับผิด / จำนวนการพยายามระบุตัวตน

ระบบไบโอเมตริกซ์ให้ low FAR ensures high security.

False Reject Rate (FRR) - เป็นการวัดความเป็นไปได้ที่ระบบไบโอเมตริกซ์จะปฏิเสธผู้ใช้ที่ได้รับอนุญาตอย่างไม่ถูกต้องว่าเป็นผู้ใช้ที่ไม่ถูกต้อง

FRR =

จำนวนการปฏิเสธที่เป็นเท็จ / จำนวนความพยายามในการระบุตัวตน

Open-Set Identification - ไม่รับประกันว่าบุคคลนั้นจะมีอยู่ในฐานข้อมูล

Task - เมื่อระบบไบโอเมตริกซ์ค้นหาฐานข้อมูลเพื่อหาตัวอย่างที่ตรงกัน