Виталий Задорожный



Скачать 486.46 Kb.
Pdf просмотр
Дата07.04.2017
Размер486.46 Kb.
Просмотров303
Скачиваний0

http://www.biometrics.ru/

Идентификация по отпечаткам пальцев. Часть 1
PC Magazine/Russian Edition №1, 2004
Виталий Задорожный
Введение
Идентификация по отпечаткам пальцев - на сегодня самая распространенная биометрическая технология.
По данным International Biometric Group, доля систем распознавания по отпечаткам пальцев составляет 52% от всех используемых в мире биометрических систем, и по прогнозам объем продаж таких систем только в
2003 г. составит примерно 500 млн. долл. с тенденцией удвоения этой суммы каждый год.
Определенно сказать, когда начали использовать отпечатки пальцев для опознания, сложно. Археологи в ходе раскопок достаточно часто сталкиваются с теми или иными изображениями отпечатков пальцев на камне, однако нельзя утверждать, что они использовались для идентификации. Кроме того, с другой сторо- ны доподлинно известно, что в Древнем Вавилоне и Китае оттиски пальцев делали на глиняных табличках и печатях, а в XIV веке в Персии отпечатками пальцев «подписывали» различные государственные доку - менты. Это говорит о том, что уже в то время было отмечено: отпечаток пальца -- уникальная характеристи- ка человека, по которой его можно идентифицировать.
Следующий этап развития технологии - начало ее использования в криминалисти- ке, к середине XIX века были сделаны первые предположения об уникальности отпечатков пальцев каждого человека и попытки классификации их по различ- ным участкам папиллярного узора. Все это привело к появлению в 1897 г. (по не- которым сведениям 1899 г.) «системы
Генри», первой получившей широкое рас- пространение классификации отпечатков пальцев, разработанной англичанином
Эдвардом Генри во время его пребывания в Индии. К концу XIX века появились первые алгоритмы сравнения отпечатков пальцев. В последующие 25 лет «система
Генри» прошла адаптацию для использо- вания на государственном уровне в раз- личных странах и примерно с 1925 г. на- чала широко применяться в криминалистике по всему миру.
Однако, несмотря на широкое распространение методики распознавания отпечатков пальцев для идентифи - кации человека, в первую очередь в криминалистике, до сих пор научно не доказано, что рисунок папилляр - ного узора пальца человека - абсолютно уникальная характеристика. И хотя за всю более чем столетнюю историю использования этой технологии в криминалистике и других областях не возникло ситуации, когда нашлось бы два человека с абсолютно одинаковыми отпечатками пальцев (ошибки программно-аппаратных реализаций алгоритмов распознавания в расчет не берем), уникальность отпечатков - это все же эмпириче- ское наблюдение.
Хотя, возможно, это тот самый случай, когда недоказанность гипотезы свидетельствует не о том, что она неверна, а о том, что она крайне сложно доказуема.
Во второй половине ХХ века в связи с появлением новых технических возможностей распознавание по от- печаткам пальцев начало выходить за рамки использования только в криминалистике и нашло свое при- менение в самых различных областях информационных технологий; в первую очередь такими областями стали:

системы управления доступом;

информационная безопасность (доступ в сеть, вход на ПК);

учет рабочего времени и регистрация посетителей;

системы голосования;

проведение электронных платежей;

аутентификация на Web-ресурсах;


различные социальные проекты, где требуется идентификация людей (благотворительные акции и т. д.);

проекты гражданской идентификации (пересечение государственных границ, выдача виз на посеще- ние страны и т.п.).
Остановимся подробнее на внутренних аспектах работы современных биометрических систем распознава- ния по отпечаткам пальцев, на том, с чего начинается их работа и что является ядром любой такой системы.
В первой части статьи будут рассмотрены методы получения отпечатка пальца в электронном виде, проще говоря, типы сканеров и методы сканирования пальцев.
Во второй части статьи будут раскрыты основные методы распознавания отпечатков пальцев, алгоритмы построения систем распознавания и некоторые методы защиты от муляжей.
Сканирование отпечатков пальцев
Получение электронного представления отпечатков пальцев с хорошо различимым папиллярным узором - достаточно сложная задача. Поскольку отпечаток пальца слишком мал, для получения его качественного изображения приходится использовать достаточно изощренные методы.
Все существующие сканеры отпечатков пальцев по используемым ими физическим принципам можно раз- делить на три группы:

оптические;

кремниевые;

ультразвуковые.
Рассмотрим каждую из них, укажем их достоинства и недостатки, а также ведущих производителей (иногда единственных), занимающихся реализацией каждого из методов.
Оптические сканеры - основаны на использовании оптических методов получения изображения. В настоящее время существуют следующие технологии реализации оптических сканеров:
1. FTIR-сканеры — представляют собой устройства, в которых используется эффект нарушенного полного внутреннего отражения
(Frustrated Total Internal Reflection, FTIR). Рассмотрим данный эффект подробнее, чтобы пояснить полный алгоритм работы таких сканеров.
При падении света на границу раздела двух сред световая энергия делится на две части: одна отражается от границы, другая - прони- кает через границу раздела во вторую среду. Доля отраженной энергии зависит от угла падения. Начиная с некоторой его величи- ны, вся световая энергия отражается от границы раздела. Это явле- ние называется полным внутренним отражением. Однако при кон- такте более плотной оптической среды (в нашем случае поверх- ность пальца) с менее плотной (в практической реализации, как правило, поверхность призмы) в точке полного внутреннего отра- жения пучок света проходит через эту границу. Таким образом, от границы отразятся только пучки света, попавшие в такие точки полного внутреннего отражения, к которым не были приложены бороздки папиллярного узора поверхности пальца. Для фиксации получившийся таким образом световой картинки поверхности пальца используется специальная камера (ПЗС или КМОП в зави- симости от реализации сканера).
Ведущие производители сканеров данного типа: BioLink, Digital Persona, Identix.
2. Оптоволоконные сканеры (fiber optic scanners) — представляют собой оптоволоконную матрицу, каждое из волокон которой закан- чивается фотоэлементом. Чувствительность каждого фотоэлемента позволяет фиксировать остаточный свет, проходящий через палец, в точке прикосновения рельефа пальца к поверхности сканера.
Изображение отпечатка пальца формируется по данным каждого из элементов.
Ведущий производитель сканеров данного типа Delsy.

3. Электрооптические сканеры (electro-optical scanners) — в основе данной технологии лежит использова- ние специального электрооптического полимера, в состав которого входит светоизлучающий слой. При прикладывании пальца к сканеру неоднородность электрического поля у его поверхности (разность потен- циалов между бугорками и впадинами) отражается на свечении этого слоя так, что он высвечивает отпеча - ток пальца. Затем массив фотодиодов сканера преобразует это свечение в цифровой вид.
Ведущий производитель сканеров данного типа Security First Corp (Ethentica).
4. Оптические протяжные сканеры (sweep optical scanners) — в целом аналогичны FTIR-устройствам. Их особенность в том, что палец нужно не просто прикладывать к сканеру, а проводить им по узкой полоске — считывателю. При движении пальца по поверхности сканера делается серия мгновенных снимков (кад- ров). При этом соседние кадры, снимаются с некоторым наложе- нием, т.е. перекрывают друг друга, что позволяет значительно уменьшить размеры используемой призмы и самого сканера. Для формирования (точнее сборки) изображения отпечатка пальца во время его движения по сканирующей поверхности кадрам ис- пользуется специализированное программное обеспечение.
Ведущий производитель сканеров данного типа Kinetic Sciences.
5. Роликовые сканеры
(roller-style scanners) — в этих миниатюрных устройствах сканирова- ние пальца происходит при прокатывании пальцем прозрачного тонкостенного вращаю- щегося цилиндра (роли- ка). Во время движения пальца по поверхности ролика делается серия мгновенных снимков (кадров) фрагмента папиллярного узора, соприкасающегося с поверхностью.
Аналогично протяжному сканеру соседние кадры снимаются с наложением, что позволяет без искажений собрать полное изображение отпечатка пальца. При сканировании используется простейшая оптическая технология: внутри прозрачного цилиндрического ролика находятся статический источник света, линза и миниатюрная камера. Изображение освещаемого участка пальца фокусируется линзой на чувствительный элемент камеры. После полной "прокрутки" пальца, «собирается картинка» его отпечатка.
Ведущие производители сканеров данного типа: Digital Persona, CASIO Computer, ALPS Electric.
6. Бесконтактные сканеры (touchless scanners)— в них не требуется непосредственного контакта пальца с поверхностью сканирующего устройства. Палец прикладывается к отверстию в сканере, несколько источников света подсвечивают его снизу с разных сторон, в центре сканера находится линза, через кото- рую, собранная информация проецируется на КМОП-камеру, преобразующую полученные данные в изображение отпечатка пальца.
Ведущий производитель сканеров данного типа Touchless Sensor
Technology.
Отметим несколько исторически сложившихся недостатков оптических сканеров и укажем, какие из них уже исправлены:

невозможность сделать их компактными, однако, как это видно из приведенных выше четырех из шести рисунков, в настоящее время это возможно;

оптические модули достаточно дороги из-за большого числа компонентов и сложной оптической си-
стемы. И эта проблема на сегодня решена: цена оптических сенсоров некоторых производителей сейчас 10 -- 15 долл. (не путать с ценой сенсора в корпусе для конечного пользователя в комплекте с
ПО);

оптические сканеры не устойчивы к муляжам и мертвым пальцам. Этому вопросу будет посвящена следующая часть статьи, однако уже сейчас стоит отметить, что практически все производители реализовали механизмы защиты от муляжей на том или ином этапе обработки сканируемого изобра- жения.
Полупроводниковые сканеры - в их основе лежит использование для получения изображения поверхно- сти пальца свойств полупроводников, из- меняющихся в местах контакта гребней па- пиллярного узора с поверхностью скане- ра. В настоящее время существует несколько технологий реализа- ции полупроводни- ковых сканеров.
1. Емкостные сканеры (capacitive scanners) — наиболее широко распространенный тип полупроводни- ковых сканеров, в которых для получения изображения отпечатка пальца используется эффект изменения емкости pn-перехода полупроводникового прибора при соприкосновении гребня папиллярного узора с элементом полупроводниковой матрицы. Существуют модификации описанного сканера, в которых каждый полупроводниковый элемент в матрице сканера выступает в роли одной пластины конденсатора, а палец — в роли другой. При приложении пальца к сенсору между каждым чувствительным элементом и выступом- впадиной папиллярного узора образуется некая емкость, величина которой определяется расстоянием между поверхностью пальца и элементом. Матрица этих емкостей преобразуется в изображение отпечатка пальца.
Ведущие производители сканеров данного типа: Infineon, ST-Microelectronics, Veridicom.
2. Чувствительные к давлению сканеры (pressure scanners) — в этих устройствах используются сенсоры, состоящие из матрицы пьезоэлементов. При прикладывании пальца к сканирующей поверхности выступы папиллярного узора оказывают давление на некоторое подмножество элементов поверхности, соответствен- но впадины никакого давления не оказывают. Матрица полученных с пьезоэлементов напряжений преобра - зуется в изображение поверхности пальца.
Ведущий производитель сканеров данного типа: BMF.
3. Термо-сканеры (thermal scanners) — в них используются сенсоры, которые состоят из пироэлектрических элементов, позволяющих фиксировать разницу температуры и преобразовывать ее в напряжение (этот эф- фект также используется в инфракрасных камерах). При прикладывании пальца к сенсору по температуре прикасающихся к пироэлектрическим элементам выступов папиллярного узора и температуре воздуха, на- ходящегося во впадинах, строится температурная карта поверхности пальца и преобразуется в цифровое изображение.
Ведущий производитель сканеров данного типа: Atmel.
Обобщенно говоря, во всех приведенных полупроводниковых сканерах используются матрица чувствитель- ных микроэлементов (тип которых определяется способом реализации) и преобразователь их сигналов в цифровую форму. Таким образом, обобщенно схему работы приведенных полупроводниковых сканеров можно продемонстрировать следующим образом. (См. рисунок.)
Выше были описаны наиболее распространенные («классические») типы полупроводниковых сканеров, да - лее мы рассмотрим другие, менее распространенные типы.
4. Радиочастотные сканеры (RF-Field scanners) — в таких сканерах используется матрица элементов, каж- дый из которых работает как маленькая антенна. Сенсор генерирует слабый радиосигнал и направляет его
на сканируемую поверхность пальца, каждый из чувствительных элементов принимает отраженный от па- пиллярного узора сигнал. Величина наведенной в каждой микроантенне ЭДС зависит от наличия или от - сутствия в близи нее гребня папиллярного узора. Полученная таким образом матрица напряжений преобра- зуется в цифровое изображение отпечатка пальца.
Ведущий производитель сканеров данного типа: Authentec.
5. Протяжные термо-сканеры (thermal sweep scanners) — разновидность термо-сканеров, в которых используется, как и в оптических протяжных сканерах, проведение пальца по поверхности сканера, а не просто прикладывание.
Ведущий производитель сканеров данного типа: Atmel.
6. Емкостные протяжные сканеры (capacitive sweep scanners)
— используют аналогичный способ покадровой сборки изобра- жения отпечатка пальца, но каждый кадр изображения получает- ся с помощью емкостного полупроводникового сенсора.
Ведущий производители сканеров данного типа: Fujitsu.
7. Радиочастотные протяжные сканеры (RF-Field sweep scanners)— аналогичны емкостным, но используют радиочастотную технологию.
Производит сканеры данного типа: Authentec.
Отметим основные недостатки полупроводниковых сканеров, хотя они характерны не для всех описанных методов:

сканеры, в частности, чувствительные к давлению, дают изображение низкого разрешения и ма- ленького размера;

необходимость прикладывания пальца непосредственно к полупроводниковой поверхности (так как любой промежуточный слой влияет на результаты сканирования) ведет к ее быстрому изнашива- нию;

чувствительность к сильным внешним электрическим полям, которые могут вызвать электростати- ческие разряды, способные вывести сенсор из строя (относится в первую очередь к емкостным ска - нерам);

большая зависимость качества изображения от скорости движения пальца по сканирующей поверх- ности присуща прокаточным сканерам.
Ультразвуковые сканеры — данная группа в настоящее время представлена всего одним методом сканирования, который так и называется.
Ультразвуковое сканирование - это сканирование поверхности пальца ультразвуковыми волнами и измерение расстояния между источником волн и впадинами и выступами на поверхности пальца по отраженному от них эху. Качество получаемого таким способом изображения в 10 раз лучше, чем полученного любым другим представленным на биометрическом рынке методом.
Кроме этого стоит отметить, что данный способ практически полностью защищен от муляжей, поскольку позволяет кроме отпечатка пальца получать и некоторые допол- нительные характеристики о его состоянии (например, пульс внутри пальца).
Ведущий производитель сканеров данного типа Ultra-Scan Corporation (UCS).
Основные недостатки ультразвуковых сканеров - это:

высокая цена по сравнению с оптическими и полупроводниковыми сканерами;

большие размеры самого сканера.
В остальном, можно смело сказать, что ультразвуковое сканирование сочетает в себе лучшие характеристи - ки оптической и полупроводниковой технологий.
Подводя итог написанному выше, хотелось бы отметить бурный рост числа методов сканирования отпечат- ков пальцев. Еще недавно существовало всего две технологии: оптическая FTIR и полупроводниковая ем- костная со своими устойчивыми преимуществами и недостатками. Однако за последние десять лет техно - логия распознавания настолько развилась, что сканеры последнего поколения не только преодолели практи- чески все свои старые недостатки, но и приобрели ряд особо привлекательных черт, таких, как крайне ма- лый размер и небольшая цена. Кроме этого, появилась принципиально новая ультразвуковая технология
сканирования, которой еще только предстоит пройти все этапы становления. Но уже сейчас можно говорить о ее громадном потенциале.
Продолжение в PC Magazine/Russian Edition №2, 2004
Об авторе:
Задорожный Виталий Валерьевич,
ведущий аналитик компании «ЦентрИнвест Софт»
VitalyZ@Centreinvest.com
http://www.biometrics.ru/
Идентификация по отпечаткам пальцев. Часть 2
PC Magazine/Russian Edition №2, 2004
Виталий Задорожный
Во второй части статьи (
первая опубликована в PC Magazin/RE, №1/2004
) будут раскрыты основные мето- ды распознавания отпечатков пальцев, алгоритмы построения систем распознавания и некоторые методы защиты от муляжей. Но прежде чем перейти к рассмотрению этих вопросов остановимся непосредственно на том, что собой представляет и как появляется папиллярный узор на поверхности пальцев.
Кожа человека состоит из двух слоев:

эпидермиса (epidermis), наружного слоя;

дермы (derma), более глубокого слоя.
На пятом месяце внутриутробного развития человека дерма, до этого ровная, становится неровной и начи - нает приобретать вид множества чередующихся между собой дермальных бугорков (иногда их называют сосочками). На поверхности пальцев эти бугорки складываются в ряды. Эпидермис, повторяет строение внешнего слоя дермы и образует небольшие складки, отображающие и повторяющие ход рядов дермальных бугорков.
Эти складки, видимые на поверхности кожи невооруженным глазом, называются папиллярными линиями
(от лат. papillae – сосочки) и отделяются друг от друга неглубокими бороздками. На вершинах складок - гребнях папиллярных линий находятся многочисленные мельчайшие поры - наружные отверстия выводных протоков потовых желез кожи. Папиллярные линии на поверхности пальцев рук, образуют различные узо- ры, называемые папиллярными узорами.
Окончательно папиллярный узор на поверхности пальцев формируется к 7 месяцу внутриутробного разви- тия. С этого времени бороздки, сформировавшиеся на поверхности пальцев, остаются неизменными в тече - ние всей жизни человека.
Строение верхнего слоя кожи пальцев рук человека – эпидермиса таково, что оно предохраняет дерму, то есть собственно кожу, от механических повреждений. После любых повреждений эпидермиса, не затраги - вающих дермальных бугорков, папиллярный узор в процессе заживления восстанавливается в прежнем виде, что подтверждено многочисленными экспериментами, которые в силу этических соображений не хо- телось бы здесь описывать. Если же дермальные бугорки повреждаются, то образуется рубец, в определен- ной мере деформирующий папиллярный узор, но принципиально не изменяющий первоначального общего рисунка, причем сам рубец может быть использован как вторичный признак при идентификации.
В Российской традиционной дактилоскопии, папиллярные узоры пальцев рук делятся на три основных типа: дуговые (около 5% всех отпечатков), петлевые (65%) и завитковые (30%), а для каждого типа прово- дится более детальная классификация на подтипы. Однако в рамках этой статьи будут рассмотрены в пер- вую очередь методы автоматизированной идентификации человека, а не дактилоскопии.
Методы распознавания
В зависимости от качества полученного со сканера изображения отпечатков пальцев, на нем можно выде- лить некоторые характерные признаки поверхности пальцев, которые в дальнейшем можно использовать в целях идентификации.
На самом простом техническом уровне, например, если разрешение полученного со сканера изображения составляет 300-500 dpi, на изображении поверхности пальца можно выделить достаточно большое количе- ство мелких деталей (minutiae), по которым можно их классифицировать, но, как правило, в автоматизиро- ванных системах используют всего два типа деталей узора (особых точек):

конечные точки – точки, в которых «отчетливо» заканчиваются папиллярные линии;

точки ветвления – определяются как точки, в которых папиллярные линии раздваиваются.

На рисунке 1 представлен пример, на котором явно видно, что из себя представляют конечные точки и точки ветвления.
Если есть возможность получить изображение поверхности пальца с разрешением около 1000 dpi, на нем можно обнаружить детали вну- треннего строения самих папиллярных линий, в частности, поры пото- вых желез (рисунок 2, пустыми кружками отмечены поры, черными кружками отмечены конечные точки и точки ветвления) и соответ- ственно использовать уже их расположение в целях идентификации.
Однако этот метод мало распространен из-за сложности получения в не лабораторных условиях изображений такого качества.
В автоматизированном распознавании отпечатков пальцев, в отличие от традиционной дактилоскопии, возникает гораздо меньше проблем, связанных с различными внешними факторами, влияющими на сам процесс распознавания. При получении отпечатков пальцев красковым способом (с помощью откатки) важно исключить или, по крайней мере, максимально уменьшить смещение или поворот пальца, измене- ние давления, изменение качества поверхности кожи и т.д. С электрон- ных бескрасковых сканеров получить изображение отпечатка пальца с достаточным для обработки качеством существенно проще. Качество получаемого со сканера изображения папиллярного узора пальца яв- ляется одним из основных критериев, от которого зависит избираемый алгоритм формирования свертки отпечатка пальца и в конечном итоге идентификации человека.
В настоящее время выделяют три класса алгоритмов сравнения отпе- чатков пальцев:
1. Корреляционное сравнение - два изображения отпечатка пальца накладываются друг на друга, и подсчитывается корреляция (по уровню интенсивности) между соответствующими пикселями вычисленная для различных выравниваний изображений друг относительно друга (например, путем различных смеще - ний и вращений); По соответствующему коэффициенту принимается решение об идентичности отпечатков.
Вследствие сложности и длительности работы данного алгоритма, особенно при решении задач идентификации (сравнение «один-ко-многим») – системы, построенные с его использованием, сейчас прак - тически не используются.
2. Сравнение по особым точкам – по одному или нескольким изображениям отпечатков пальцев со сканера формируется шаблон, представляющий собой двухмер- ную поверхность, на которой выделены ко- нечные точки и точки ветвления. При срав- нении – на отсканированном изображении отпечатка также выделяются эти точки, кар- та этих точек сравнивается с шаблоном и по количеству совпавших точек принимается решение по идентичности отпечатков (Рису- нок 3). В работе алгоритмов данного класса также используются механизмы корреляци- онного сравнения, но при сравнении поло- жения каждой из предположительно соот- ветствующих друг другу точек.
В силу простоты реализации и скорости работы – алгоритмы данного класса являются наиболее распространенными. Единственным суще- ственным недостатком данного метода сравнения является – достаточ- но высокие требования к качеству получаемого изображения (около
500 dpi).
3. Сравнение по узору – в данном алгоритме сравнения используется непосредственно особенности строения папиллярного узора на по- верхности пальцев. Полученное со сканера изображение отпечатка пальца, разбивается на множество мелких ячеек как показано на ри- сунке 4 (размер ячеек зависит от требуемой точности).

Расположение линий в каждой ячейке описывается параметрами некоторой синусоидальной волны
(Рисунок 5), то есть, задается начальный сдвиг фазы (δ), длина волны (λ) и направление ее распространения
(θ).
Соответственно при получении отпечатка для сравнения – он выравнивается и приводится к такому же виду, что и шаблон. Затем сравниваются параметры волновых представлений соответствующих ячеек.
Преимуществом алгорит- мов этого класса является то, что данные алгоритмы сравнения не требуют по- лучения изображения вы- сокого качества.
В рамках статьи мы огра- ничимся только обобщен- ным описанием работы каждого из классов алго- ритмов, на самом деле в реализации это все выгля- дит намного сложнее и с точки зрения математического аппарата и с точки зрения работы с изображением.
Отдельно стоит заметить, что в автоматизированной идентификации существует несколько проблем связанных со сложностью сканирования и распознавания некоторых типов отпечатков пальцев, в первую очередь это касается маленьких детей, так как их пальцы очень маленькие, для того, чтобы даже на хоро - шем оборудовании получить их отпечатки пальцев с детализацией, приемлемой для распознавания. Кроме этого, около 1% взрослых людей, являются обладателями настолько уникальных отпечатков пальцев, что работы с ними приходится или разрабатывать специализированные алгоритмы обработки или делать ис- ключение в виде персонального для них отказа от биометрии.
Подходы к защите от муляжей
Проблема защиты самых различных биометрических систем от муляжей биометрических идентификаторов является одной из самых сложных как для всей области, так и в первую очередь для технологии распознавания отпечатков пальцев. Связано это с тем, что отпечатки пальцев относительно легко получить по сравнению, например с радужной оболочкой глаза или 3D-формой руки, и изготовление муляжа отпечатка пальца выглядит также сравнительно более простой задачей. Мы не будем касаться технологий изготовления муляжей отпечатков пальцев, эта информация и так в последнее время появилась в достаточном объеме во многих источниках. Остановимся на рассмотрении основных методов и подходов к защите от них.
Обобщенно все методы можно разделить на две группы:
1. Технические – методы защиты, реализованные либо на уровне программного обеспечения, работающего с изображением, либо на уровне считывающего устройства. Рассмотрим их подробнее:

защита на уровне считывающего устройства: заключается в том, что в самом сканере реализован алгоритм получения изображения, который позволяет получить отпечаток пальца только с живого пальца, а не с муляжа, например, так работают оптоволоконные сканеры, описанные в первой части статьи;

защита по дополнительной характеристике: суть данного метода заключается в получении с по- мощью сканирующего устройства некоторой дополнительной характеристики, по которой можно принять решение является ли предоставленный идентификатор муляжом. Например, с помощью ультразвуковых сканеров можно получать информацию о наличии пульса в пальце, в некоторых оп- тических сканерах с высоким разрешением можно определить наличие на изображении частиц пота и т.д. Практически у каждого производителя есть такая «фирменная» характеристика, но они, как правило, не афишируются, так как, зная эти характеристики гораздо легче найти способ обхода этой защиты;

защита по предыдущим данным: на некоторых сканерах – отпечаток последнего прикасавшегося к нему пальца остается на его поверхности, чем можно воспользоваться при изготовлении муляжа. На этот случай защищаются с помощью хранения нескольких последних изображений со сканера (для каждого производителя это число разное) с которыми в первую очередь сравнивается любое новое изображение. А так как дважды приложить абсолютно одинаково палец к сканеру нельзя, при лю- бом совпадении принимается решение о применения муляжа.
2. Организационные – суть эти методов заключается в организации процессов аутентификации, таким об -
разом, чтобы затруднить или исключить возможность использования муляжа. Рассмотрим эти методы:

Усложнение процесса идентификации. Метод заключается в том, что в процессе регистрации от- печатков пальцев в системе на каждого пользователя регистрируется несколько пальцев (в идеале все 10). После этого непосредственно в процессе аутентификации у пользователя запрашиваются для проверки несколько пальцев в произвольной последовательности, что значительно затрудняет вход в систему по муляжу;

Мультибиометрия или многофакторная биометрия: для аутентификации используется несколь- ко биометрических технологий, например отпечаток пальца и форма лица или сетчатка глаза и т.д.

Многофакторная аутентификация: суть метода проста – использовать для усиления защиты со- вокупность методов аутентификации, например биометрию и смарт-карты или e-token.
Заключение
В данной статье было представлено общее описание внутренних особенностей получившей наибольшее распространение биометрической технологии. За пределами статьи остались еще очень многие аспекты по - строения систем, основанных на автоматизированном распознавании человека по отпечаткам пальцев, та- кие как – обработка и нормализация изображений, особенности построения корпоративных сетевых си- стем, серверы биометрической аутентификации, виды атак на биометрические системы и способы защиты от них и т.д., каждая из которых представляет собой отдельную тему для большого материала. Тем более распознавание по отпечаткам пальцев становится интереснее в свете планируемых в ближайшие несколько лет реформ относительно российских заграничных и внутренних паспортов, и уже внедряемым в некото- рых странах правил въезда по визам содержащими биометрические данные и в первую очередь отпечатки пальцев.
Об авторе:
Задорожный Виталий Валерьевич,
ведущий аналитик компании «ЦентрИнвест Софт»
VitalyZ@Centreinvest.com

Document Outline

  • http://www.biometrics.ru/
  • Идентификация по отпечаткам пальцев. Часть 1
    • http://www.biometrics.ru/
  • Идентификация по отпечаткам пальцев. Часть 2


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал