Potwierdzanie tożsamości

Jak działa biometryczne potwierdzanie tożsamości

Próbka, np. skan linii papilarnych palca, jest rejestrowana za pomocą czytnika, przetwarzana na postać cyfrową i poddawana obróbce, np. z obrazu usuwane są zakłócenia i zbędne informacje. Następnie trafia do modułu, który porównuje próbkę z wzorcem pobranym z bazy wzorów. Jeśli urządzenie uzna, że podobieństwo próbki i wzorca mieści się w granicy błędu ustalonej przez zarządzającego systemem, identyfikowana osoba otrzymuje dostęp do zabezpieczonego urządzenia lub zgodę na wejście na dany teren.

Metody behawioralne

Oprócz badania cech fizycznych metody biometryczne służą też do mierzenia zachowań typowych dla ludzi. Są to tzw. metody behawioralne. Jedną z najprostszych jest identyfikacja na podstawie pisma odręcznego. Urządzenia pozwalające przenieść podpis, a nawet większy tekst odręczny do komputera są powszechnie dostępne. Najpopularniejsze z nich to tablety. Skuteczność identyfikacji zależy głównie od precyzji takich urządzeń oraz skuteczności algorytmów porównujących próbkę z wcześniej zarejestrowanym wzorcem.

Rozwinięciem tego pomysłu jest pomiar sposobu wprowadzania pewnej ustalonej sekwencji znaków, np. z klawiatury komputera. W tym przypadku mierzone są odstępy czasu między wciśnięciem kolejnych klawiszy, a nawet czas trwania nacisku wywieranego na każdy z nich. Autoryzacja następuje po porównaniu tych cech dla wprowadzonej na klawiaturze sekwencji słów z wzorcem, którym może być np. imię i nazwisko identyfikowanej osoby. Jeśli za wzorzec będzie służyć poufne hasło, jego poprawne wprowadzenie będzie dodatkowym zabezpieczeniem dostępu, ale nie jest to już metoda biometryczna.

Często wykorzystywaną metodą behawioralną jest rozpoznawanie głosu. W przeciwieństwie do metod rozpoznawania głosu, wykorzystywanych np. do sterowania komputerem, w identyfikacji nie jest istotne rozpoznawanie znaczenia poszczególnych słów, lecz samego głosu ich autora. Oczywiście zdarzają się systemy, w których do potwierdzenia tożsamości konieczne jest wypowiedzenie konkretnych słów.

W procesie rozpoznawania głosu jest wykorzystywanych kilkanaście różnych algorytmów. W większości z nich badane są: sposób stawiania akcentu, szybkość wymawiania słów, a także ich brzmienie. Część systemów po każdej poprawnej identyfikacji dodaje zarejestrowany głos do swojej bazy wzorców, aby rejestrować ewentualne zmiany, które z biegiem czasu mogą się pojawić w głosie identyfikowanego. Dzięki temu weryfikacja jest bardziej precyzyjna.

Wzorzec i złoty środek

Przy każdej próbie identyfikacji pobrana próbka, np. głosu, odcisku palca, jest porównywana z wcześniej zarejestrowanym wzorcem, znajdującym się w bazie danych, do której jest podłączone urządzenie skanujące. Identyfikowana osoba nie zawsze musi być świadoma, że wcześniej został pobrany wzorzec jakichś jej cech – próbkę głosu czy mapy cieplnej ciała można zarejestrować zdalnie. Zazwyczaj jednak wzorzec jest rejestrowany przy udziale osoby, która będzie później identyfikowana, oraz w idealnych warunkach, które niełatwo odtworzyć przy każdym kolejnym badaniu tożsamości.

Trudno oczekiwać, że osoba poddająca się weryfikacji za pomocą głosu będzie w stanie w 100 proc. odtworzyć wypowiedź z wzorca. Podobnie nawet przy prostym badaniu linii papilarnych zmiana nacisku palca lub drobinki brudu na skórze mogą spowodować, że próbka będzie się różniła od wzoru. Z tych względów twórcy metod biometrycznych muszą określić w swoich systemach pewne granice odstępstw od wzorca, mimo których weryfikacja tożsamości będzie pozytywna. Granice te muszą być jednak na tyle wąskie, aby nie dopuścić do pozytywnej weryfikacji niepowołanej osoby o zbliżonych cechach fizycznych, np. podobnym głosie.

Ustalenie odpowiedniej proporcji między tzw. liczbą błędnych akceptacji a liczbą błędnych odrzuceń decyduje o skuteczności działania całego systemu i jest jednym z głównych obszarów badań w trakcie testów urządzeń biometrycznych.

Zastosowania

Ze względu na bezpieczeństwo narodowe we wdrożeniach metod biometrycznych przodują kraje zagrożone terroryzmem. Na amerykańskich lotniskach działają systemy rozpoznawania twarzy, których wzorce są zawarte w radiowym chipie RFID , stanowiącym część paszportu (dokumenty zawierają także odciski palców). Podobny system działa na australijskich portach lotniczych i stanowi alternatywę dla tradycyjnej odprawy celnej – skanowanie twarzy trwa kilka sekund, jest szybsze i wygodniejsze niż tradycyjne okazywanie paszportu.

Na granicy palestyńsko-izraelskiej Palestyńczycy posługują się specjalnymi kartami identyfikacyjnymi, które oprócz zdjęcia, odcisków palców oraz kształtu twarzy zawierają także kształt dłoni. Niemiecki rząd zamierza wzbogacić biometryczne paszporty obywateli tego kraju o wzór tęczówki oka.
Biometria jest wykorzystywana nie tylko w procedurach urzędowych. Najprostszym przykładem jest autoryzacja dostępu do urządzeń elektronicznych, a także pomieszczeń czy całych budynków. Czytnik linii papilarnych to gadżet, który znajduje się w coraz większej liczbie laptopów, a zewnętrzny skaner, podłączony do portu USB, wraz z odpowiednim software’em będzie bronił dostępu także do komputera stacjonarnego.

Trwają też prace nad wykorzystaniem rozpoznawania pisma w elektronicznej edukacji – rozpoznawanie odręcznego podpisu lub komputerowego tekstu ma być dowodem, że w zdalnym egzaminie brała udział uprawniona osoba, a nie podstawiony oszust. Biometryczne metody behawioralne, np. specyficzny dla każdego człowieka chód, są obecnie wykorzystywane do wykrywania chorób, takich jak Alzheimer, oraz do diagnozowania wad narządów ruchu.