Глобальные процессы, происходящие в мире, оказывают огромное влияние на развитие технологий биометрической идентификации и верификации. Биометрические технологии в данный момент превратились в один из наиболее динамично развивающихся направлений информационных технологий.
Биометрические технологии основаны на биометрии — измерении уникальных характеристик отдельно взятого человека. Это могут быть как уникальные признаки, полученные им с рождения (лицо, ДНК, отпечатки пальцев, радужная оболочка глаза), так и характеристики, приобретённые со временем или же способные меняться с возрастом или внешним воздействием (почерк, голос или походка).
Применение всех биометрических технологий включает четыре основных этапа:
Заключение о совпадении/несовпадении идентификаторов может затем транслироваться другим системам (контроля доступа, защиты информации и т.д.), которые далее действуют на основе полученной информации.
Сравнение биометрических идентификаторов может осуществляться в двух режимах.
При идентификации сравнение идет в режиме «один-ко-многим» (1: N): вновь предъявленный идентификатор сравнивается со всеми ранее зарегистрированными.
При верификации сравниваются сведения о двух конкретных идентификаторах (режим «один-к-одному», или 1:1).
Системы, действующие в режиме верификации, как правило, являются полностью автоматическими (т.е. принимают решения без участия человека). Системы, действующие в режиме идентификации, также могут быть автоматизированными (формируется перечень возможных «кандидатов» на совпадение с вновь предъявленным идентификатором, расположенных по мере убывания вероятности совпадения, и окончательное решение принимает оператор системы).
Идентификация по отпечаткам пальцев — самая распространенная, надежная и эффективная биометрическая технология. Благодаря универсальности этой технологии она может применяться практически в любой сфере и для решения любой задачи, где необходима достоверная идентификация пользователей.
Отпечаток пальца человека представляет из себя уникальный набор папиллярных линий. Эти линии создают отпечаток, обладающий следующими свойствами:
Благодаря данным свойствам отпечаток пальца может быть использован как уникальный идентификатор.
Идентификация по отпечатку ладони, с точки зрения технологии, схожа с процессом идентификации по отпечаткам пальцев. При идентификации кроме папиллярных линий также используются другие характеристики ладони. Поиск по информационной базе осуществляется чрезвычайно быстро.
Идентификация по лицу — вторая по степени распространенности и популярности биометрическая технология.
При идентификации биометрическая система автоматически выделяет и обрабатывает сведения, характеризующие отдельные (наиболее «показательные») участки и особенности лица: контуры носа, губ, бровей, расстояние между ними и т.п. На основе этих сведений в соответствии с общими принципами биометрических технологий формируются цифровые модели идентификаторов, которые затем сравниваются между собой.
К преимуществам геометрии лица как биометрического идентификатора прежде всего относятся бесконтактный способ получения сведений, необходимых для распознавания пользователей, и широкий выбор источников этих сведений (фотографии, видеоряд, данные видеонаблюдения).
Радужная оболочка — видимая невооружённым взглядом часть глаза, располагающаяся между зрачком и склерой. По текстуре она напоминает сеть с большим количеством окружающих кругов и рисунков, которые могут быть измерены компьютером.
Рисунок оболочки уникален для каждого человека и практически не меняется с возрастом, поэтому технология его распознавания является одной из самых инновационных и эффективных способов идентификации личности. Дополнительную надежность по сравнению с распознаванием по отпечаткам пальцев или изображению лица обеспечивает тот факт, что рисунок радужной оболочки является более случайным, чем лица или отпечатки пальцев, а характеристики радужной оболочки не изменяют наличие очков и контактных линз, произведенные операции на глазах, удаление катаракты или вживление имплантатов роговицы, ее невозможно изменить или модифицировать.
Захват изображений радужной оболочки производится при помощи специальных сканеров, использующих монохромные камеры с неяркой подсветкой, которая чувствительна к инфракрасному излучению и установленных на расстоянии от 10 см до 1 м. После сегментирования и обработки полученных изображений при помощи специальных алгоритмов создаются цифровые модели образцов, использующие около 260 точек привязки (лучшие системы идентификации по отпечаткам пальцев используют 60-70 точек). При дальнейшей идентификации сравниваются ранее зарегистрированный и вновь сформированный образцы радужной оболочки.
Голос — такая же неотъемлемая черта каждого человека, как и его лицо или отпечатки пальцев. Широкое распространение средств связи (стационарные и мобильные телефонные сети, интернет-телефония и т.д.) открывают большие возможности для применения данного идентификатора; кроме того, распознавание по голосу весьма удобно для пользователей и требует от них минимум усилий.
Идентификация по голосу основана на анализе уникальных характеристик речи, обусловленных анатомическими особенностями (размер и форма горла и рта, строение голосовых связок) и приобретенными привычками (громкость, манера, скорость речи).
Речь человека разбивается на отдельные «звуковые кадры», которые затем преобразуются в цифровую модель. Эти модели принято называть «голосовыми отпечатками». При дальнейшей идентификации сравниваются ранее зарегистрированный и вновь сформированный «голосовые отпечатки».
Радужная оболочка — видимая невооружённым взглядом часть глаза, располагающаяся между зрачком и склерой. По текстуре она напоминает сеть с большим количеством окружающих кругов и рисунков, которые могут быть измерены компьютером.
Рисунок оболочки уникален для каждого человека и практически не меняется с возрастом, поэтому технология его распознавания является одной из самых инновационных и эффективных способов идентификации личности. Дополнительную надежность по сравнению с распознаванием по отпечаткам пальцев или изображению лица обеспечивает тот факт, что рисунок радужной оболочки является более случайным, чем лица или отпечатки пальцев, а характеристики радужной оболочки не изменяют наличие очков и контактных линз, произведенные операции на глазах, удаление катаракты или вживление имплантатов роговицы, ее невозможно изменить или модифицировать.
Захват изображений радужной оболочки производится при помощи специальных сканеров, использующих монохромные камеры с неяркой подсветкой, которая чувствительна к инфракрасному излучению и установленных на расстоянии от 10 см до 1 м. После сегментирования и обработки полученных изображений при помощи специальных алгоритмов создаются цифровые модели образцов, использующие около 260 точек привязки (лучшие системы идентификации по отпечаткам пальцев используют 60-70 точек). При дальнейшей идентификации сравниваются ранее зарегистрированный и вновь сформированный образцы радужной оболочки.
Принцип работы данной системы заключается в распознавании и сохранении в памяти уникальных, присущих каждому лицу характеристик и оцифровке этих данных в свой уникальный формат. Преимущество использования данного цифрового формата заключается в том, что существенно ускоряется поиск представленного лица по биометрической базе, при котором возможно использование не только данных с фотографий, но и другие способы описания, такие как фоторобот, нарисованный художником портрет или обычному словесному описанию. При этом дополнительную конфиденциальность обеспечивает то, что невозможно напрямую перевести данный формат в фотографию.
Разработка и применение мультибиометрических решений — перспективное направление развития отраслевого рынка. В мультибиометрических системах распознавание осуществляется не по одному, а нескольким идентификаторам.
Основные преимущества мультибиометрических технологий:
