Сканирование радужной оболочки глаза либо распознавание голоса при входе на секретный объект уже давно перестало быть только элементом шпионских фильмов. Биометрические системы защиты со временем становятся всё надежнее и доступнее, что дает повод обратить внимание на этот спектр технологий.
Методы биометрической аутентификации
Для начала немного терминологии. Аутентификация – это процедура проверки подлинности с помощью считывания определенных параметров (как пароль или подпись) и сравнения их со значением в некой базе данных (пароль, введенный при регистрации, образцы подписи и т.д.). Биометрическая аутентификация происходит с использованием в качестве ключа биологических свойств, которые обладают уникальностью и поддаются измерению.
Достоинства этой группы методов лежат на поверхности: потерять, похитить или подделать параметр-ключ сложнее, чем пароль или карточку, ведь это свойство человека, которые всегда при нём.
Биометрическая аутентификация разделяется на два типа:
- Статическая, где используются постоянные в течение жизни свойства (рисунок отпечатка пальца, узор сетчатки или радужной оболочки глаза и т.д.).
- Динамическая, где используются приобретённые свойства человека (особенности выполнения привычных действий: движения, речь, подчерк).
Можно выделить и третий тип – комбинированная аутентификация, который является сочетанием первых двух и не имеет собственных отличительных черт.
Статические методы
На основании распознавания стабильных (относительно) и уникальных параметров человеческого тела создано большое разнообразие методов аутентификации с разными характеристиками.
|
Название метода аутентификации |
Принцип работы |
Достоинства |
Недостатки |
|
Дактилоскопическая |
Считывание отпечатков пальцев, распознавание в них определённых элементов (точки, окончания и разветвления линий и тд) и переведение их в код |
Высокая достоверность (низкий процент ошибок), сравнительно низкая стоимость устройств считывания, простота процедуры. |
Уязвимость метода к подделке рисунка пальца и проблемы с распознаванием слишком сухой либо повреждённой кожи. |
|
По радужной оболочке глаза |
Производится снимок радужной оболочки, перерабатывается и сравнивается алгоритмом со значениями в базе данных. |
Высокая достоверность, бесконтактное считывание, удобство объекта (повреждается или изменяется реже в сравнении с другими частями тела), возможность эффективной защиты от подделки. |
Высокая стоимость, небольшое количество вариантов в продаже. |
|
По чертам лица (двухмерная) |
Распознавание лица на изображении с измерением расстояния между определенными точками |
Не требует дорогого оборудования, допускает распознавание на большом расстоянии. |
Низкая достоверность, искажающие воздействия освещения, мимики, ракурса. |
|
По чертам лица (трехмерная) |
Создание трёхмерной модели лица путём проецирования и считывания специальной сетки с последующей возможностью распознавания снимков с нескольких камер. |
Высокая достоверность, бесконтактное считывание, отсутствие чувствительности к световым помехам, наличию очков, усов и т.д. |
Высокая стоимость оборудования, искажающие воздействия мимики. |
|
По венам руки |
Делается снимок ладони инфракрасной камерой, на котором четко отображается и распознаётся уникальный рисунок вен. |
Высокая достоверность, бесконтактное считывание, «невидимость» параметра в обычных условиях. |
Уязвимость к засветке сканера и искажению картины некоторыми заболеваниями, слабая изученность метода. |
|
По сетчатке глаза |
Считывание инфракрасным сканером рисунка сосудов с поверхности сетчатки. |
Высокая достоверность, сложность фальсификаций. |
Сравнительно большое время обработки и дискомфорт при сканировании, высокая стоимость, слабое распространение на рынке. |
|
По геометрии рук |
Производится снимок кисти и считываются её геометрические характеристики (длина и ширина пальцев, ладони и т.д.) |
Низкая стоимость, бесконтактное считывание. |
Низкая достоверность, устаревший метод. |
|
По термограмме лица |
Инфракрасная камера считывает «тепловой портрет» |
Бесконтактное считывание. |
Низкая достоверность, слабое распространение. |
Динамические методы
Способов аутентификации на основании приобретённых черт разработано меньше, и по надёжности и достоверности они уступают большинству статических. В то же время, ценовая характеристика динамических методов и простота в применении добавляют им привлекательности.
|
Название метода аутентификации |
Принцип работы |
Достоинства |
Недостатки |
|
По голосу |
Микрофон записывает голос, который сравнивается с образцом. |
Простое и доступное оборудование, легкость в применении, технология продолжает развиваться. |
Низкая точность, уязвимость к звуковым помехам и искажению голоса при простуде, сложности с вариациями интонации и тембра для каждого человека. |
|
По почерку |
Делается подпись при помощи специальной ручки или поверхности, может анализироваться как сама подпись, так и движения руки. |
Относительная доступность и простота применения. |
Низкая точность. |
Системы биометрической защиты
Независимо от того, какой метод аутентификации используется, все они служат одной цели: отличить человека или группу людей с разрешенным доступом от всех остальных.
Применение в повседневной жизни
В быту биометрические технологии встречаются все чаще. В первую очередь в смартфоне, пожизненном спутнике современного человека, выполнима реализация сразу нескольких методов подтвердить личность владельца:
- по отпечатку пальца (при помощи специальной сканерной области);
- по чертам лица (с использованием камеры);
- по голосу (через микрофон).
Постоянно улучшаются не только технологии считывания, но и алгоритмы распознавания.
Уже выпущены модели со сканерами сетчатки и радужной оболочки глаза, но пока эти технологии нельзя назвать совершенными, т.к. есть информация, что их относительно просто обмануть.
Те же способы можно использовать для защиты доступа к информации на других гаджетах и ПК, к приборам в «умном доме». В продаже уже можно найти дверные замки, где вместо ключа служит палец, и рынок биометрических технологий для быта продолжает активно развиваться. Не смотря на постоянные инновации и усовершенствования других направлений, на данный момент, дактилоскопический метод является самым проработанным, распространённым и подходящим для персонального использования.
Применение в системах управления и контроля доступом (СКУД)
Существует множество предприятий, вход на территорию которых разрешен только определенному кругу лиц. Обычно они имеют ограждение, охрану и пропускные пункты. На пропускных пунктах находятся:
- котроллер (управляющий элемент, принимающий решение разрешить ли доступ);
- считыватель (сенсорный элемент, который воспринимает идентификаторы);
- идентификаторы (ключи для получения доступа) у всех, кто должен пройти внутрь.
С точки зрения организации защитной системы, значение имеет количество проходящих контроль людей, допустимый уровень ошибок и устойчивость к обману.
Основанные на биометрических признаках (в качестве идентификаторов) системы в этом смысле хорошо себя зарекомендовали. При необходимости максимально строгого контроля используют наиболее надёжные методы (аутентификация по сетчатке, радужной оболочке, отпечатку пальца), иногда их комбинацию. Для рядовых предприятий (где основная цель – определить, присутствует ли рабочий на месте и сколько времени) подходят менее надежные, но более простые в исполнении решения (голосовая аутентификация и прочие).
Производители оборудования для биометрической защиты
Крупнейшие компании на рынке:
- BioLink (Россия) выпускает системы с использованием комбинированных методов аутентификации, например BioLink U-Match 5.0 – сканер отпечатков пальцев со встроенным считывателем магнитных и/или чиповых карт.
- ZKTeco (Китай) распространяет недорогие устройства, которые производят управление доступом и учет времени работы для заводов, финансовых и государственных учреждений. Используются отпечатки пальцев и геометрия лица.
- Ekey biometric systems (Австрия) – европейский лидер, производит дактилоскопические сканеры, которые для большей точности применяют тепловой и радиочастотный анализ.
