Біометричні автоматизовані інформаційні системи
Вступ
Перший варіант даної статті з'явився ще в 2005 році. За минулі 3 роки в світі біометричних технологій відбулися істотні зміни, пов'язані з тим, що почалося широкомасштабне впровадження біометричних систем . Тепер ми стикаємося з біометрією найбезпосереднішим чином - наприклад, при отриманні закордонного паспорта.
Змінилася і ситуація зі стандартизацією, яка була однією з основних проблем декілька років тому: зусиллями вітчизняних фахівців підготовлені основні стандарти в області біометрії , частина з них вже діє, хоча робота поки і не до кінця завершена. Російські фахівці беруть участь і в процесі міжнародної стандартизації.
З іншого боку, істотно розвинулися самі біометричні технології , причому ми можемо констатувати, що відставання Росії в технологічному плані також залишається в минулому. Вітчизняні компанії зараз пропонують конкурентоспроможні на світовому рівні рішення.
Передісторія біометрії
Біометричні методи розпізнавання застосовуються людством протягом усієї його історії. Дійсно, найчастіше ми дізнаємося знайомих людей саме з їхньою допомогою - по особі, голосу або ході.
Починаючи з XIX століття, біометричні технології , в першу чергу дактилоскопічні, застосовуються в криміналістиці, а з кінця минулого століття, в зв'язку з розвитком техніки, виникла можливість формалізувати алгоритми розпізнавання людини по його зовнішнім виглядом або особливостям поведінки і застосовувати для цього автоматизовані системи.
Біометричні технології в даний час переживають період бурхливого розвитку. Багато в чому це зростання пов'язаний з рішеннями урядів провідних держав про їх застосування в паспортно-візових документах, що направило в цю область крупні фінансові й матеріальні ресурси. Наявна і величезний інтерес суспільства до даних технологіям.
Слово В« біометрія В» часто зустрічається нам в різних новинах на телебаченні, в газетах і на радіо. На жаль, використовують це поняття люди не завжди точно уявляють, про що говорять. У даній статті зроблена спроба роз'яснити ази біометричних технологій , розповісти про те, як вони працюють, де можуть і де не можуть застосовуватися.
Визначення
Спочатку кілька визначень:
Під біометрика розуміють область науки, що вивчає методи вимірювання фізичних характеристик і поведінкових рис людини для подальшої ідентифікації і аутентифікації особистості.
біометричних характеристикою людини (БХЧ) називається його виміряна фізична характеристика або персональна поведінкова риса, в процесі порівняння якої з аналогічної раніше зареєстрованої біометричної характеристики людини реалізується процедура ідентифікації . Основними джерелами біометричної характеристики людини є відбитки пальців, райдужна оболонка і сітківка очей, голос, обличчя, манера роботи на клавіатурі комп'ютера, підпис, хода та ін
Методи і технічні засоби ідентифікації і аутентифікації особистості на основі біометричної характеристики людини отримали назву біометричних технологій (БТ).
Види біометричних технологій
Для біометричної ідентифікації можна застосовувати різні характеристики і риси людини (Рис. 1). Укрупнене біометричні характеристики людини підрозділяють на статичні, пов'язані з його фізичними характеристиками, наприклад, відбитком пальця або формою вуха, і динамічні (або поведінкові), пов'язані з особливостями виконання людиною будь-яких дій, наприклад, хода.
Найбільш розвиненими на даний момент технологіями є розпізнавання по відбитку пальця, райдужній оболонці ока і двовимірному (плоскому, як на фотографії) зображенню особи. Причому дактилоскопічна ідентифікація в справжній момент по застосовності і доступності з фінансової точки зору перевершує всі інші технології в кілька разів.
Як працюють біометричні технології
Біометрія вирішує питання верифікації і ідентифікації . У першому випадку завдання полягає в тому, щоб переконатися, що отримана біометрична характеристика відповідає раніше взятої. Верифікація (Або порівняння 1 до 1) використовується для перевірки того, що суб'єкт є саме тим, за кого себе видає. Рішення приймається на підставі ступеня схожості характеристик.
Ідентифікація (або порівняння 1 до N) вирішує питання пошуку для одержуваної біометричної характеристики найбільш придатною з раніше взятих. У найпростішому випадку це послідовне здійснення порівнянь отриманої характеристики з усіма наявними. При цьому в якості результату буде обрана найбільш схожа раніше узята характеристика ( ідентифікація виконана) або не буде взагалі ніякого результату, якщо ступінь схожості виявилася менше заданої для всіх порівнянь.
Розглянемо, як працюють біометричні технології на прикладі розпізнавання по відбитку пальця. Для розпізнавання необхідно отримати (за допомогою спеціальних рідерів) зображення папілярного узору одного або декількох пальців. Далі це зображення обробляється, і в процесі обробки знаходяться його характерні особливості, такі як розгалуження ліній, закінчення лінії або перетин ліній. Для кожної особливості, крім її типу, запам'ятовуються відносне розташування та інші параметри, наприклад, для точки закінчення - напрямок лінії. Сукупність даних особливостей і їх характеристик утворює шаблон біометричної характеристики.
При ідентифікації або верифікації використовується порівняння одержуваного шаблону з раніше отриманими. При певному рівні відповідності робиться висновок про ідентичність шаблонів і, відповідно, відбувається верифікація або ідентифікація представленого пальця.
Аналогічним чином відбувається розпізнавання і для інших біометричних характеристик людини . Природно, при цьому використовуються інші особливості характеристик, наприклад, для особи - це розташування і відносні розміри носа, вилиць і т.д. Причому в зв'язку з тим, що фотографії можуть бути різного розміру, для їх порівняння необхідно масштабування, для якого в якості В«масштабного коефіцієнта" застосовується відстань між зіницями очей.
Оцінка ефективності біометричних технологій , крім вартісних показників і зручності використання, грунтується на використанні двох імовірнісних параметрів - помилка помилкового відмови (FRR - False Reject Rate) і помилка помилкового пропуску (FAR - False Accept Rate). Помилка помилкового відмови виникає у випадку, якщо система не впізнала біометричний ознака, який відповідає наявному в ній шаблоном, а помилка помилкового пропуску - в випадку, якщо система невірно зіставила пред'явлений їй ознака з не відповідним йому насправді шаблоном. Як зрозуміло, помилка помилкового пропуску більш небезпечна з точки безпеки , а помилка помилкового відмови призвод...
