🗊Презентация Біометричні автоматизовані інформаційні системи. (Лекція 12)

Тема 11. Біометричні автоматизовані інформаційні системи Викладач: к.т.н., доц. Герасимчук О.О.

Біометричні методи розпізнавання застосовуються людством протягом усієї його історії. Дійсно, найчастіше ми дізнаємося знайомих людей саме з їх допомогою - по обличчю, голосу або ході. Починаючи з XIX століття, біометричні технології, в першу чергу дактилоскопічні, застосовуються в криміналістиці, а з кінця минулого століття, у зв'язку з розвитком техніки, виникла можливість формалізувати алгоритми розпізнавання людини за її зовнішнім виглядом або особливостей поведінки та застосовувати для цього автоматизовані системи. Біометричні технології в даний час переживають період бурхливого розвитку. Багато в чому це зростання пов'язане з рішеннями урядів провідних держав про їх застосування в паспортно-візових документах, що направило в цю область великі фінансові та матеріальні ресурси. Є в наявності і величезний інтерес суспільства до даних технологій.

Аналіз порушень працездатності інформаційних систем

Боротьба з внутрішнім ворогом: "Аутентифікація, авторизація, аудит"

Під біометрики розуміють царину науки, що вивчає методи вимірювання фізичних характеристик і поведінкових рис людини для подальшої ідентифікації і аутентифікації особистості. Біометричної характеристикою людини (БХЧ) називається його виміряна фізична характеристика або персональна поведінкова риса, в процесі порівняння якої з аналогічною 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 і 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. Укрупнене біометричні характеристики людини поділяють 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.

Переваги біометричної аутентифікації перед парольною

Технології біометричної аутентифікації

Біометрія визначає цілий ряд важливих термінів: FAR (False Acceptence Rate) - процентний поріг, що визначає вірогідність того, що одна людина може бути прийнята за іншого(також іменується "помилкою 2 роду"). Величина 1 − FAR називається специфічність. FRR (False Rejection Rate) - вірогідність того, що людина може бути не розпізнана системою (також іменується "помилкою 1 роду"). Величина 1 − FRR називається чутливість. Verification - порівняння двох біометричних шаблонів, один до одного. Identification - ідентифікація біометричного шаблону людини по деякій вибірці інших шаблонів. Тобто ідентифікація - це завжди порівняння один до багато чим. Biometric template - біометричний шаблон. Набір даних, як правило в закритому, двійковому форматі, що готується біометричною системою на основі аналізованої характеристики. Існує стандарт CBEFF на структурне обрамлення біометричного шаблону, який також використовується в BioAPI

Біометрія вирішує питання верифікації та 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 підходящою з раніше узятих. У найпростішому випадку це послідовне здійснення порівнянь отриманої характеристики з усіма наявними. При цьому в якості результату буде обрана найбільш схожа раніше взята характеристика (ідентифікація виконана) або не буде взагалі ніякого результату, якщо ступінь схожості виявилася меншою 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 візерунка одного або декількох пальців. Далі це зображення обробляється, і в процесі обробки знаходяться його характерні особливості, такі як розгалуження ліній, закінчення лінії або перетинання ліній. Для кожної особливості, крім її типу, запам'ятовуються відносне розташування та інші параметри, наприклад, для точки закінчення - напрямок лінії. Сукупність даних особливостей та 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 чи ідентифікація представленого пальця. Розглянемо, як працюють біометричні технології на прикладі розпізнавання по відбитку пальця. Для розпізнавання необхідно отримати (за допомогою спеціальних рідерів) зображення папілярного візерунка одного або декількох пальців. Далі це зображення обробляється, і в процесі обробки знаходяться його характерні особливості, такі як розгалуження ліній, закінчення лінії або перетинання ліній. Для кожної особливості, крім її типу, запам'ятовуються відносне розташування та інші параметри, наприклад, для точки закінчення - напрямок лінії. Сукупність даних особливостей та 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 чи ідентифікація представленого пальця.

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 разі, якщо система не упізнала біометричний ознака, яка відповідає наявному в ній шаблоном, а помилка помилкового пропуску - у разі, якщо система невірно зіставила пред'явлений їй ознаку з не відповідним йому насправді шаблоном. Як зрозуміло, помилка помилкового пропуску більш небезпечна з точки безпеки, а помилка помилкового відмови призводить до зменшення зручності користування системою, яка іноді не розпізнає людини з першого разу.

Області застосування біометричних технологій Біометричні технології вирішують питання ідентифікації людини, область їх застосування - це різні системи, де потрібна така ідентифікація. В першу чергу слід згадати системи доступу до інформації, де у біометричних технологій є суттєва перевага перед іншими методами. На відміну від пароля (того, що знає людина і може повідомити когось ще) або від різних карт і ключів (того, що належить людині і може бути ним загублено або копіюватись), біометричні характеристики однозначно ідентифікують саме самої людини. Такі ж переваги є і при застосуванні біометричних технологій у галузі фізичного доступу в різних системах контролю доступу. Саме виходячи з вищевказаних переваг біометричних технологій і було прийнято рішення про їх використання в паспортно-візових документах. Традиційно біометрія застосовується в криміналістиці, причому обсяги інформації, з якими доводиться мати справу, вимірюються мільйонами записів, і є навіть спеціальний термін для позначення таких систем - АДІС (автоматизована дактилоскопічна ідентифікаційна система).