המדע המודרני לא עומד מלכת. יותר ויותר נדרשת הגנה איכותית למכשירים כך שמי שמשתלט עליהם בטעות לא יוכל לנצל את המידע במלואו. בנוסף, נעשה שימוש בשיטות להגנה על מידע מפני גישה בלתי מורשית לא רק בחיי היומיום.
בנוסף להזנת סיסמאות בצורה דיגיטלית, נעשה שימוש במערכות אבטחה ביומטריות מותאמות יותר.
מה זה?
בעבר, מערכת כזו שימשה רק במקרים מוגבלים, כדי להגן על האובייקטים האסטרטגיים החשובים ביותר.
ואז, לאחר ה-11 בספטמבר 2011, הגענו למסקנה שאפשר ליישם דרך זו של הגנה על מידע וגישה לא רק באזורים אלה, אלא גם באזורים אחרים.
לכן, טכניקות זיהוי אנושיות הפכו הכרחיות במספר שיטות למלחמה בהונאה ובטרור, כמו גם בתחומים כמו:
- מערכות ביומטריות לגישה לטכנולוגיות תקשורת, רשת ומאגרי מחשב;
-מסד נתונים;
- בקרת גישה לאחסון מידע וכו'.
לכל אדם יש סט של מאפיינים שאינם משתנים עם הזמן, או כאלה שניתן לשנות, אלא שייכים רק לאדם מסוים. בהקשר זה, ניתן להבחין בין הפרמטרים הבאים של מערכות ביומטריות המשמשות בטכנולוגיות אלו:
- דינמי - תכונות של כתב יד, קול וכו';
- סטטי - טביעות אצבע, צילום אפרכסת, סריקת רשתית ועוד.
בעתיד, טכנולוגיות ביומטריות יחליפו את השיטות הרגילות לאימות אדם באמצעות דרכון, שכן שבבים משובצים, כרטיסים וחידושים דומים בטכנולוגיות מדעיות יוכנסו לא רק במסמך זה, אלא גם באחרים.
סטייה קטנה לגבי שיטות הזיהוי:
- זיהוי - אחד לרבים; המדגם מושווה לכל הדגמים הזמינים לפי פרמטרים מסוימים.
- אימות - אחד לאחד; המדגם מושווה לחומר שהושג קודם לכן. במקרה זה, ייתכן שהאדם מוכר, הנתונים שהתקבלו של האדם מושווים לפרמטר המדגם של אדם זה הזמין במסד הנתונים;
איך פועלות מערכות אבטחה ביומטריות
כדי ליצור בסיס לאדם מסוים, יש צורך לשקול את הפרמטרים האינדיבידואליים הביולוגיים שלו עם מכשיר מיוחד.
המערכת זוכרת את המדגם הביומטרי שהתקבל (תהליך כתיבה). במקרה זה, ייתכן שיהיה צורך לבצע מספר דוגמאות על מנת להרכיב מדויק יותרערך בקרה של הפרמטר. המידע המתקבל על ידי המערכת מומר לקוד מתמטי.
בנוסף ליצירת מדגם, המערכת עשויה לבקש שלבים נוספים לשילוב מזהה אישי (PIN או כרטיס חכם) ומדגם ביומטרי. מאוחר יותר, כאשר נסרקת התאמה, המערכת משווה את הנתונים שהתקבלו על ידי השוואת הקוד המתמטי לאלו שכבר נרשמו. אם הם תואמים, זה אומר שהאימות הצליח.
שגיאות אפשריות
המערכת עלולה ליצור שגיאות, בניגוד לזיהוי באמצעות סיסמאות או מפתחות אלקטרוניים. במקרה זה, ניתן להבחין בין הסוגים הבאים של מידע שגוי:
- שגיאה מסוג 1: שיעור גישה שגוי (FAR) - אדם אחד יכול להיחשב בטעות לאחר;
- שגיאה מסוג 2: שיעור דחייה כוזב (FRR) – האדם אינו מזוהה במערכת.
כדי לא לכלול, למשל, שגיאות ברמה זו, יש צורך לחצות את מחווני FAR ו-FRR. עם זאת, זה בלתי אפשרי, מכיוון שהדבר ידרוש זיהוי של אדם באמצעות DNA.
טביעות אצבע
כרגע, השיטה המוכרת ביותר היא ביומטריה. עם קבלת דרכון, אזרחים רוסים מודרניים חייבים לעבור הליך של טביעת אצבע כדי להזין אותם בכרטיס אישי.
שיטה זו מבוססת על הייחודיות של התבנית הפפילרית של האצבעות ונמצאת בשימוש כבר די הרבה זמן, החל מזיהוי פלילי(דקטילוסקופיה). על ידי סריקת אצבעות, המערכת מתרגמת את המדגם למעין קוד, אשר מושווה לאחר מכן עם מזהה קיים.
ככלל, אלגוריתמים לעיבוד מידע משתמשים במיקום הפרטני של נקודות מסוימות המכילות טביעות אצבע - מזלגות, סוף קו דפוס וכו'. הזמן שלוקח לתרגם תמונה לקוד ולהנפיק תוצאה הוא בדרך כלל כשנייה אחת.
ציוד, כולל תוכנה עבורו, מיוצר כיום במתחם וזול יחסית.
שגיאות מתרחשות בעת סריקת אצבעות (או שתי הידיים) לעתים קרובות למדי אם:
- יש לחות או יובש חריגים באצבעות.
- ידיים מטופלות בכימיקלים שמקשים על הזיהוי.
- יש סדקים או שריטות מיקרו.
- יש זרימה גדולה ומתמשכת של מידע. כך למשל, הדבר אפשרי במפעל בו הגישה למקום העבודה מתבצעת באמצעות סורק טביעות אצבע. מכיוון שזרימת האנשים היא משמעותית, המערכת עלולה להיכשל.
החברות המפורסמות ביותר העוסקות במערכות זיהוי טביעות אצבע: Bayometric Inc., SecuGen. ברוסיה עובדים על זה: Sonda, BioLink, SmartLock ואחרים.
קשתית העין
דפוס הקליפה נוצר ב-36 שבועות של התפתחות העובר, מתבסס בחודשיים ואינו משתנה לאורך החיים. מערכות זיהוי ביומטריות של קשתית לארק המדויק ביותר מבין האחרים בסדרה זו, אבל גם אחד היקרים ביותר.
יתרון השיטה הוא שסריקה, כלומר לכידת תמונה, יכולה להתרחש גם במרחק של 10 ס מ וגם במרחק של 10 מטרים.
בעת תיקון התמונה, נתונים על מיקומן של נקודות מסוימות על קשתית העין מועברים למחשבון, אשר לאחר מכן נותן מידע על אפשרות של סובלנות. מהירות עיבוד הנתונים של הקשתית האנושית היא כ-500 אלפיות השנייה.
כרגע, מערכת זיהוי זו בשוק הביומטרי תופסת לא יותר מ-9% מהמספר הכולל של שיטות זיהוי כאלה. יחד עם זאת, נתח השוק של טכנולוגיית טביעות האצבע הוא מעל 50%.
סורקים המאפשרים לכידה ועיבוד של קשתית העין הם בעלי עיצוב ותוכנה מורכבים למדי, ולכן נקבע מחיר גבוה למכשירים כאלה. בנוסף, אירידיאן הייתה במקור מונופול בייצור מערכות זיהוי קשתית האדם. אז החלו להיכנס לשוק חברות גדולות נוספות, שכבר עסקו בייצור רכיבים למכשירים שונים.
לכן, כרגע ברוסיה יש את החברות הבאות היוצרות מערכות זיהוי אנושיות על ידי קשתית העין: AOptix, SRI International. עם זאת, חברות אלו אינן מספקות אינדיקטורים על מספר השגיאות מהסוג הראשון והשני, כך שאין זה עובדה שהמערכת אינה מוגנת מפני זיופים.
גיאומטריית פנים
יש מערכות ביומטריותאבטחה הקשורה לזיהוי פנים במצבי דו-ממד ותלת-ממד. באופן כללי, מאמינים שתווי הפנים של כל אדם הם ייחודיים ואינם משתנים במהלך החיים. מאפיינים כגון מרחקים בין נקודות מסוימות, צורה וכו' נשארים ללא שינוי.
מצב 2D הוא שיטת זיהוי סטטית. בעת תיקון התמונה, יש צורך שהאדם לא זז. גם הרקע, נוכחות שפם, זקן, אור בהיר וגורמים נוספים המונעים מהמערכת לזהות פנים חשובים. המשמעות היא שבכל אי דיוקים, התוצאה תהיה שגויה.
כרגע, שיטה זו אינה פופולרית במיוחד בשל הדיוק הנמוך שלה והיא משמשת רק בביומטריה מולטי-מודאלית (צולבת), שהיא שילוב של דרכים לזהות אדם בפנים ובקול בו-זמנית. מערכות אבטחה ביומטריות עשויות לכלול מודולים אחרים - עבור DNA, טביעות אצבע ואחרות. בנוסף, שיטת הצלב אינה מצריכה קשר עם אדם שצריך לזהות, מה שמאפשר לזהות אנשים לפי תמונה וקול שהוקלטו במכשירים טכניים.
לשיטת 3D יש פרמטרי קלט שונים לחלוטין, כך שלא ניתן להשוות אותה לטכנולוגיית 2D. בעת הקלטת תמונה, נעשה שימוש בפנים בדינמיקה. המערכת, לוכדת כל תמונה, יוצרת מודל תלת מימד, איתו מושווים את הנתונים שהתקבלו.
במקרה זה, נעשה שימוש ברשת מיוחדת, אשר מוקרנת על פניו של אדם. מערכות אבטחה ביומטריות, ביצוע מספר מסגרות לכלשנית, עבדו את התמונה עם התוכנה הכלולה בהם. בשלב הראשון של יצירת התמונה, התוכנה זורקת תמונות לא הולמות שבהן הפנים לא נראים בבירור או שיש חפצים משניים.
אז התוכנית מזהה ומתעלמת מפריטים נוספים (משקפיים, תסרוקת וכו'). מאפיינים אנתרופומטריים של הפנים מודגשים וזוכרים, ומייצרים קוד ייחודי המוזן למאגר נתונים מיוחד. זמן לכידת התמונה הוא בערך 2 שניות.
עם זאת, למרות היתרון של שיטת התלת-ממד על פני שיטת הדו-ממד, כל הפרעה משמעותית בפנים או שינוי בהבעות הפנים פוגעים במהימנות הסטטיסטית של טכנולוגיה זו.
היום נעשה שימוש בטכנולוגיות זיהוי פנים ביומטריות יחד עם השיטות הידועות ביותר שתוארו לעיל, מהווים כ-20% מכלל שוק הטכנולוגיה הביומטרית.
חברות המפתחות ומיישמות טכנולוגיית זיהוי פנים: Geometrix, Inc., Bioscrypt, Cognitec Systems GmbH. ברוסיה, החברות הבאות עובדות על הנושא הזה: Artec Group, Vocord (שיטת 2D) ויצרנים אחרים, קטנים יותר.
ורידי דקל
לפני כ-10-15 שנים הגיעה טכנולוגיה חדשה של זיהוי ביומטרי - זיהוי על ידי ורידי היד. זה התאפשר בשל העובדה שהמוגלובין בדם סופג קרינת אינפרא אדום באופן אינטנסיבי.
מצלמת IR מיוחדת מצלמת את כף היד, וכתוצאה מכך מופיעה רשת של ורידים בתמונה. תמונה זו מעובדת על ידי התוכנה והתוצאה מוחזרת.
מיקום הוורידים על הזרוע דומה למוזרויות של קשתית העין - הקווים והמבנה שלהם אינם משתנים עם הזמן. ניתן לתאם את המהימנות של שיטה זו גם לתוצאות המתקבלות במהלך הזיהוי באמצעות הקשתית.
אין צורך ליצור קשר עם הקורא כדי ללכוד את התמונה, אבל שימוש בשיטה הנוכחית הזו דורש עמידה בכמה תנאים על מנת לקבל את התוצאה המדויקת ביותר: אי אפשר לקבל אותה אם, למשל, מצלם יד ברחוב. כמו כן, במהלך הסריקה, לא ניתן להדליק את המצלמה. התוצאה הסופית תהיה לא מדויקת אם קיימות מחלות הקשורות לגיל.
הפצת השיטה בשוק היא כ-5% בלבד, אך יש בה התעניינות רבה מצד חברות גדולות שכבר פיתחו טכנולוגיות ביומטריות: TDSi, Veid Pte. Ltd., Hitachi VeinID.
Retina
סריקת תבנית הנימים על פני הרשתית נחשבת לשיטת הזיהוי האמינה ביותר. הוא משלב את התכונות הטובות ביותר של טכנולוגיות ביומטריות לזיהוי אנושי המבוססות על קשתית העיניים וורידי היד.
הפעם היחידה שבה השיטה יכולה לתת תוצאות לא מדויקות היא קטרקט. בעיקרון, לרשתית יש מבנה ללא שינוי לאורך החיים.
החיסרון של מערכת זו הוא שסריקת הרשתית מתבצעת כאשר האדם אינו זז. הטכנולוגיה, מורכבת ביישום שלה, מספקת זמן עיבוד ארוך.
בשל העלות הגבוהה, המערכת הביומטרית אינה בשימוש נרחב, אך היא נותנת את התוצאות המדויקות ביותר מכל שיטות הסריקה של תכונות אנושיות בשוק.
Hands
שיטת הזיהוי הפופולרית של גיאומטריית היד הופכת פחות בשימוש, מכיוון שהיא נותנת את התוצאות הנמוכות ביותר בהשוואה לשיטות אחרות. בעת הסריקה מצלמים אצבעות, אורך שלהן, היחס בין הצמתים ופרמטרים בודדים אחרים נקבעים.
צורת אוזן
מומחים אומרים שכל שיטות הזיהוי הקיימות אינן מדויקות כמו זיהוי אדם לפי צורת האוזן. עם זאת, יש דרך לקבוע את האישיות לפי DNA, אבל במקרה זה יש קשר הדוק עם אנשים, ולכן זה נחשב לא אתי.
החוקר מארק ניקסון מבריטניה טוען ששיטות ברמה זו הן מערכות ביומטריות מהדור החדש, הן נותנות את התוצאות המדויקות ביותר. בניגוד לרשתית, קשתית העין או האצבעות, שעליהן ככל הנראה יכולים להופיע פרמטרים זרים שמקשים על הזיהוי, זה לא קורה באוזניים. נוצרה בילדות, האוזן רק גדלה מבלי לשנות את עיקריה.
הממציא כינה את השיטה לזיהוי אדם לפי איבר השמיעה "טרנספורמציה של אלומת תמונה". טכנולוגיה זו כוללת לכידת תמונה עם קרניים בצבעים שונים, אשר לאחר מכן מתורגמת לקוד מתמטי.
עם זאת, לדברי המדען, לשיטתו יש גם צדדים שליליים. ללדוגמה, שיער המכסה את האוזניים, זווית לא נכונה ואי דיוקים אחרים יכולים להפריע לקבל תמונה ברורה.
טכנולוגיית סריקת אוזניים לא תחליף את שיטת הזיהוי הידועה והמוכרת כמו טביעות אצבע, אך ניתן להשתמש בה יחד איתה.
מאמינים שזה מגדיל את המהימנות של ההכרה האנושית. חשוב במיוחד השילוב של שיטות שונות (מולטימודאליות) בלכידת פושעים, סבור המדען. כתוצאה מניסויים ומחקר, הם מקווים ליצור תוכנה שתשמש בבית המשפט לזיהוי ייחודי של העבריינים מהתמונה.
קול אנושי
ניתן לבצע זיהוי אישי הן מקומית והן מרחוק באמצעות טכנולוגיית זיהוי קולי.
כשמדברים, למשל, בטלפון, המערכת משווה פרמטר זה לאלו הזמינים במסד הנתונים ומוצאת דוגמאות דומות באחוזים. התאמה מלאה פירושה שהזהות נקבעה, כלומר התרחשה זיהוי בקול.
כדי לגשת לכל דבר בדרך המסורתית, יש לענות על שאלות אבטחה מסוימות. זהו קוד מספרי, שם נעורים של האם וסיסמאות טקסט אחרות.
מחקר מודרני בתחום זה מראה שקל מאוד להשיג מידע זה, כך שניתן להשתמש בשיטות זיהוי כגון ביומטריה קולית. במקרה זה, לא הכרת הקודים נתונה לאימות, אלא אישיותו של האדם.
עבורלשם כך, הלקוח צריך לומר ביטוי קוד כלשהו או להתחיל לדבר. המערכת מזהה את קולו של המתקשר ובודקת אם הוא שייך לאדם זה - האם הוא מי שהוא מתיימר להיות.
מערכות אבטחת מידע ביומטריות מסוג זה אינן דורשות ציוד יקר, זה היתרון שלהן. בנוסף, אין צורך בידע מיוחד על מנת לבצע סריקה קולית על ידי המערכת, שכן המכשיר מייצר באופן עצמאי תוצאה מסוג "true - false".
עם זאת, הקול יכול להשתנות עם הגיל או עקב מחלה, כך שהשיטה אמינה רק כשהכל בסדר עם הפרמטר הזה. הדיוק של התוצאות יכול להיות מושפע, בנוסף, מרעשים זרים.
כתב יד
זיהוי של אדם בדרך כתיבת מכתבים מתרחש כמעט בכל תחום בחיים בו יש צורך לשים חתימה. זה קורה, למשל, בבנק, כאשר מומחה משווה את המדגם שנוצר בעת פתיחת חשבון עם החתימות המודבקות בביקור הבא.
הדיוק בשיטה זו אינו גבוה, שכן הזיהוי אינו מתרחש בעזרת קוד מתמטי, כמו בקודמים, אלא בהשוואה פשוטה. יש רמה גבוהה של תפיסה סובייקטיבית. בנוסף, כתב היד משתנה מאוד עם הגיל, מה שלעתים קרובות מקשה על הזיהוי.
במקרה זה עדיף להשתמש במערכות אוטומטיות שיאפשרו לך לקבוע לא רק התאמות גלויות, אלא גם מאפיינים ייחודיים אחרים של האיות של מילים, כגון שיפוע,מרחק בין נקודות ומאפיינים אופייניים אחרים.
