Слайд 1Сбор информации об объекте
1. Составляется список технических средств задержки,
рубежей, зон объекта.
1.1. Составляется полный список технических средств задержки
на объекте.
1.2. Выделяются рубежи. Рубежом считается связанное замкнутое множество технических средств задержки. Одно техническое средство задержки может входить в несколько замкнутых множеств. Следует отметить, что в ряде случаев рубеж может быть разомкнут. Тогда рубеж замыкается зоной, выбираемой экспертом.
Для данной зоны единственная угроза – перемещение нарушителя.
Слайд 21.3. Определяются зоны. Зоной считается определенная часть пространства.
1.3.1. В
первую очередь выделяются зоны, ограниченные рубежом, или находящиеся между двумя
рубежами. Если зона полностью разбивается на несколько, то она не учитывается. Учитываются неделимые зоны. Если внутри зоны находится меньшая по размеру из двух зон или они пересекаются, то такие зоны рассматриваются независимо.
1.3.2. Добавляются зоны, замыкающие рубежи.
Слайд 32. Составляется список помех работе системы обнаружения, присутствующих на объекте
на различных рубежах и зонах. При этом все помехи, не
требующие проверки, включаются автоматически. Соответственно, помехи, требующие проверки, включаются при наличии их на объекте.
При этом используется классификация помех и перечни характерных помех каждого класса.
Слайд 42.1. Список помех должен быть составлен для каждой зоны, в
которой возможна или предполагается установка ТСО.
2.2. Список помех должен
быть составлен для каждого рубежа, на котором возможна или предполагается установка ТСО.
Слайд 53. Составляется список объектов защиты, указываются зоны их размещения с
использованием классификации объектов защиты.
4. Составление перечня угроз.
Для каждого
средства задержки составляется список угроз. Для этого используется классификация угроз, связанных с техническими средствами задержки, и угрозы для известных технических средств задержки.
Слайд 13Методы биометрической идентификации
Биометрические идентификационные системы кодируют в цифровом виде и
хранят индивидуальные характеристики, позволяющие практически безошибочно идентифицировать любой индивид
Лидирующее место
в списке этих методов занимает анализ структуры ДНК, но он и самый сложный, и самый дорогой
Второе место делят радужная оболочка и сетчатка глаза
Далее идут отпечаток пальца, геометрия лица и ладони.
Личная подпись, голос и клавиатурный «почерк».
Учитывая высокую стоимость и сложность, биометрические системы идентификации в настоящее время используются исключительно для доступа на особо секретные объекты, где последствия несанкционированного доступа обходятся значительно дороже, чем затраты на сложное, дорогостоящее оборудование.
Слайд 14Любая биометрическая система состоит из биометрического сканера - физического устройства,
позволяющего измерять ту или иную биометрическую характеристику, и алгоритма сравнения
измеряемой характеристики с предварительно зарегистрированной (биометрическим шаблоном).
При этом возможны два режима работы системы - верификация ("сравнение одного с одним") и идентификация ("сравнение одного со многими").
В режиме верификации пользователь вводит свое имя, пароль или пин-код, предъявляет электронную карточку либо другим способом объявляет системе, "кто он такой". Ее задача в этом случае - проверить "правдивость" полученной информации, т. е. сверить соответствие измеряемой биометрической характеристики с записанным ранее шаблоном заявленного индивидуума.
В режиме идентификации пользователь просто "предъявляет биометрику", и задача алгоритма - принять решение, принадлежит ли пользователь к числу известных индивидуумов, и если принадлежит, то - кто он? В этом случае измеряемая биометрическая характеристика сравнивается с базой данных ранее записанных шаблонов всех "известных" системе людей.
Слайд 15Биометрия как наука имеет специализированные направления теоретического и прикладного характера.
В прикладном аспекте биометрия рассматривается как метод идентификации человека, основанный
на его физиологической или поведенческой характеристике.
Биометрические технологии идентификации личности, основанные на распознавании человека по внешним морфологическим признакам, имеют глубокие исторические корни. Способность людей узнавать друг друга по внешнему виду, голосу, запаху, походке и т.д. есть не что иное, как элементарная биометрическая идентификация.
Следующим шагом в развитии биометрии можно считать дактилоскопию, возраст которой, по некоторым данным, насчитывает три тысячи лет. О том, что кожный рисунок на подушечках пальцев у каждого человека индивидуален, знали еще в древней Ассирии и Вавилоне. На множестве глиняных клинописных табличек, хранящихся в Британском музее в Лондоне, рядом с именем автора в том месте, где должна быть печать, можно различить серпообразные штрихи, сопровожденные надписью: «отпечаток ногтя пальца вместо печати», или «отпечаток большого пальца», «печать пальца». Из практического опыта очевидно, что трудно получить отпечаток ногтя, не получив в то же время отпечатка пальца. Следовательно, на глиняных ассирийских и вавилонских табличках, отпечаток ногтя сделан одновременно с отпечатком пальца. Линии кожи и их контуры стерлись с течением времени, в то время как более глубокие вдавления ногтя можно различить и сегодня. «Печать пальца» проставлялась на глиняной табличке и в качестве засвидетельствования подлинности документа другим лицом, не являвшимся автором документа. Это должно было защитить документ от подделки. Такая услуга была платной, и на документе делалась запись, сколько денег за нее было заплачено. Отпечатком пальца удостоверялись также молитвенные тексты, которые использовались во время торжественных богослужений.
Слайд 16Систематизированный биометрический подход был разработан в конце XIX в. писарем
парижской полицейской префектуры Альфонсом Бертильоном. Предложенный им метод основывался на
измерении антропологических параметров человека (рост, длина и объем головы, длина рук, пальцев, стоп и т.п.) с целью идентификации личности. Новый метод произвел революцию в криминалистике и получил название по имени автора — бертильонаж.
В 1891 -1892 годах анархист, действовавший под псевдонимом Равашоль, держал в страхе весь Париж. Когда он был арестован (вверху), Бертильон идентифицировал его с помощью своей картотеки как опасного преступника Кенигштейна. С этого началось победное шествие бертильонажа по всей Европе.
Слайд 17Кроме способа измерения, Бертильон разработал основы получения точных фотографий преступников,
которые он приклеивал к карточкам измерений, а также основы фотографирования
места преступления. Эти фотоснимки были точнее самого точного описания, сделанного полицейскими.
Бертильон начал заниматься разработкой другой области криминалистики - полицейской фотографии. В конце XIX века арестантов снимали в разных масштабах, с разных точек и через разную оптику. Бертильон заметил, что узнать преступника по таким снимкам практически невозможно. В результате собственных фотоопытов он пришел к выводу, что каждого арестованного необходимо фотографировать дважды - анфас и в профиль. Причем снимать следовало с одинакового расстояния, при одинаковом освещении и так, чтобы голова преступника была зафиксирована в одном и том же положении. Он даже разработал специальное вращающееся кресло.
Теперь к личной карточке уголовника прилагались две четкие фотографии (это делается и сегодня). Но самым значительным изобретением Бертильона был прообраз фоторобота - словесный портрет преступника. Составив специальный словарь, Бертильон присоединил словесный портрет к архивной карточке.
Слайд 18Уильям Хершел (1833-1917), чиновник британской колониальной администрации в Индии, изучал
возможность идентификации по отпечаткам пальцев.
Слайд 19Фрэнсис Гальтон (1822 - 1911) понимал преимущества дактилоскопии перед бертильонажем.
Но ему не удалось найти приемлемой системы регистрации отпечатков пальцев.
Слайд 20Эту задачу решил Эдвард Генри (1850-1931. Став в 1901 г.
начальником лондонской полиции, он заменил бертильонаж дактилоскопией.
Слайд 21Фотографии и отпечатки пальцев из картотеки уголовной полиции. Они показывают,
насколько обманчивой может быть идентификация по фотоснимкам. На снимках изображен
один и тот же человек, но изменения, вызванные возрастом, облысением и бородой, создают впечатление, что это два разных лица.
Убийство с целью ограбления в Дептфорде, при совершении которого один из нападавших оставил отпечаток пальцев на шкатулке для денег, стало в 1905 г. предметом сенсационного процесса, где отпечатки пальцев впервые послужили доказательством вины преступника.
Слайд 22Алан Пинкертон (1819- 1884 гг.) - основатель детективного агентства.
Алан Пинкертон
организовал частное детективное агентство, которое специализировалось на железнодорожных кражах. Его
агентство быстро обрело известность, самыми крупными успехами были предотвращение покушения на президента Линкольна в Балтиморе в 1861 году и арест организаторов кражи 700 000 долларов в железнодорожной компании Adams Express. Агентство ввело в практику применение фотографий и подробных описаний преступников. Эти сведения распространялись по городам США, расклеивались портреты разыскиваемых с обещанием вознаграждения за помощь в розыске. Сыновья Пинкертона стали классифицировать преступников, завели картотеку с указанием их специализации - налётчики, мошенники, карманники и воры. Агенство Пинкертона существует в США и сегодня.
Слайд 23Традиционные технологии идентификации личности, основанные на проверке удостоверяющих личность документов,
уже не отвечали этой задаче. Биометрический метод идентификации имеет в
этом отношении значительные преимущества. Физиологические особенности человека: папиллярные узоры, геометрия ладони или рисунок радужной оболочки глаза и др. являются не только постоянными, но и практически неизменными его характеристиками, гарантирующими безошибочную идентификацию.
С развитием компьютерных технологий биометрический метод находит широкое применение во многих сферах деятельности. Биометрия может служить задачам удостоверения, идентификации, аутентификации и авторизации личности, поиска людей (преступников, террористов, пропавших без вести), оплаты покупок и услуг, учета использования рабочего времени и др.
Слайд 24Активно развивается нормативно-техническая и правовая база биометрических технологий. При Международной
организации по стандартам (ISO) создан подкомитет SC37 по биометрии, в
задачи которого входит оперативная разработка и утверждение единых международных стандартов использования, обмена и хранения биометрических данных. Аналогичные комитеты созданы во многих национальных органах по стандартам. В Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии России в этих целях создан подкомитет ПК 7. Уже принят ряд международных и отечественных стандартов. Федеральным законодательством регулируется традиционная технология биометрической идентификации — дактилоскопирование и порядок работы с персональными данными, в том числе и биометрическими.
Слайд 25Существующие в настоящее время технологии биометрической идентификации делятся на две
группы: статические и динамические. Статические технологии основаны на уникальных физиологических
характеристиках человека. К ним относятся: распознавание по отпечатку пальца, по форме ладони, по расположению вен на лицевой стороне ладони, по сетчатке глаза, по радужной оболочке глаза, по форме и термограмме лица, по ДНК. В основе динамических технологий биометрической идентификации — поведенческая характеристика человека. К таким технологиям относится идентификация по рукописному и клавиатурному почерку и по голосу.
Слайд 26При всем многообразии биометрических методов на практике в основном используются
три: распознавание по отпечатку пальца, по изображению лица (двухмерному или
трехмерному — 2D— или 3D-фото) и по радужной оболочке глаза.8 Однако любой из них основан на сопоставлении данных идентифицируемого объекта и биометрического эталона. Такое сопоставление невозможно без записи и сохранения биометрической информации, то есть без ее документирования.
Основными инструментами автоматизированного биометрического метода являются сканер для измерения биометрической характеристики и алгоритм, позволяющий сравнить ее с предварительно зарегистрированной той же характеристикой (так называемым биометрическим шаблоном). Например, при идентификации личности по отпечатку пальца стандартная процедура состоит в том, что отпечаток пальца со сканера сначала преобразуется в графический файл, а затем — в некоторый файл специального шаблона, форма которого зависит от конкретной методики.
Слайд 27При ручном дактилоскопировании отпечаток пальца сразу фиксируется на носителе. Таким
образом, в процессе биометрической идентификации личности мы имеем дело с
особым способом документирования информации — биометрическим. Изучение способов документирования является одной из задач теории документоведения. Согласно терминологическому стандарту по делопроизводству и архивному делу документирование — это запись информации на различных носителях по установленным правилам. Правила документирования — это требования и нормы, устанавливающие порядок документирования.
Слайд 28СТАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
ПО ОТПЕЧАТКУ ПАЛЬЦА. Это самая распространенная биометрическая технология.
Папиллярный рисунок одного или нескольких пальцев считывается специальным сканером и
преобразуется в цифровой код. При идентификации или верификации полученный код сравнивается с эталоном, хранящимся в базе данных или на карте доступа соответственно. Дактилоскопические системы производят «Лазерные системы», «Прософт-системы», «Системы Папилон» (автоматическая информационно-поисковая система), «СмартЛок», «Сонда», Adel, Atmel, AuthenTec, AWP «Группа автоволновых процессов», Biometric Access Company, Biolink, Biometric Associates, Bioscript, Cherry, Cross Match, DigitalPersona, Ethentica, Fingerprint Cards, Guardware, id3 Semiconductors, L-1 Identity Solutions (ранее - identix), ), IDEX, Labcal, Precise Biometrics, Sagem Securité, Secugen, Siemens, Sony, STMicroelectronics, Ultra-Scan, Veridicom, VeriTouch, Zvetco.
Слайд 29ПО ФОРМЕ ЛАДОНИ. Геометрия кисти руки тоже индивидуальна и используется
в качестве биометрического признака довольно давно, хотя и не многими
производителями. В считывателе установлена камера и несколько светодиодов, подсвечивающих руку с разных ракурсов. Включаясь по очереди, они позволяют сформировать серию снимков, на основе которых строится трехмерный образ кисти. Затем этот образ преобразуется в цифровой шаблон, который хранится в БД или записывается на пластиковую карту. Наиболее известные производители таких систем: AWP «Группа автоволновых процессов», Recognition Systems.
Слайд 30ПО РАСПОЛОЖЕНИЮ ВЕН НА ТЫЛЬНОЙ СТОРОНЕ ЛАДОНИ. С помощью инфракрасной
камеры считывается рисунок вен на тыльной стороне ладони или кисти
руки, полученная картинка обрабатывается. и по схеме расположения вен формируется цифровая свертка.
Слайд 31ПО СЕТЧАТКЕ ГЛАЗА. Вернее, это способ идентификации по рисунку кровеносных
сосудов глазного дна. Для того, чтобы рисунок стал виден, человеку
надо посмотреть на удаленную световую точку, и подсвеченное таким образом глазное дно сканируется специальной камерой.
Слайд 32ПО РАДУЖНОЙ ОБОЛОЧКЕ ГЛАЗА. Метод основан на уникальности рисунка радужной
оболочки глаза. Лицо или его часть фотографируется с помощью камеры.
Из получившегося снимка специализированное ПО выделяет изображение глаза, откуда в свою очередь выделяется рисунок радужной оболочки. По этому рисунку строится шаблон, используемый для верификации/идентификации человека. Производитель: Iridian.
Слайд 33ПО ФОРМЕ ЛИЦА. В данном методе идентификации строится двух или
трех мерный образ лица человека. С помощью камеры и специализированного
программного обеспечения на изображении выделяются контуры глаз, бровей, носа, губ и т.д. вычисляются расстояние между ними . По этим данным строится образ, преобразуемый в цифровую форму для сравнения.
Слайд 34 Методы получения 3D-изображения лица, как правило, позволяют одновременно получать и
2D-изображение, поэтому естественным является одновременное использование обоих источников информации. Например,
удобство обычных двумерных фотографий для визуального сравнения делает сохранение трехмерного снимка (занимающего не более 5 Кб) совместно с двумерной фотографией (занимающей не более 20-30 Кб) рациональным. Себестоимость цифровой 3D+2D-камеры при этом не сильно превышает стоимость обычной 2D-камеры.
Международный подкомитет по стандартизации в области биометрии (ISO/IEC JTC1/SC37 Biomerics) разрабатывает единый формат данных для автоматического распознавания лиц, включающий двух- и трехмерные изображения.
Слайд 35ПО ТЕРМОГРАММЕ ЛИЦА. Распределение на лице кровеносных сосудов уникально, поэтому
его тоже можно использовать для биометрической идентификации. Для получения термограммы
лица, которая затем преобразуется в шаблон, используется инфракрасная камера, которая улавливает количество тепла, выделяемого сосудами лица. Системы позволяют идентифицировать человека на расстоянии до десятков метров. В комбинации с поиском данных по базе данных такие системы используются для опознания авторизованных сотрудников и отсеивания посторонних. Однако при изменении освещенности сканеры лица имеют относительно высокий процент ошибок.
Слайд 36Для биометрической идентификации могут использоваться и другие уникальные признаки человека,
например подногтевой слой кожи, объем указанных для сканирования пальцев, форма
уха, запах тела и т.д. Алгоритм идентификации людей по ароматам разрабатывают британские ученые, а их греческие коллеги обнаружили, что электромагнитное излучение мозга каждого человека тоже уникально. Производители: AIMS (строение подногтевого слоя), Apogee Biometrics (подкожный слой ладони).
Метод анализа ДНК позволяет со стопроцентной точностью установить личность человека, однако на его выполнение уходит слишком много времени. Поэтому он используется только для специализированных экспертиз.
Слайд 37ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Основываются на поведенческой (динамической) характеристике человека, т. е.
построены на особенностях , характерных для подсознательных движений в процессе
воспроизведения какого-либо действия.
ПО РУКОПИСНОМУ ПОЧЕРКУ. Для этого метода используется подпись человека (иногда написание кодового слова). Цифровой код формируется по динамическим характеристикам написания, т.е. строится свертка в которую входит информация по графическим параметрам, временным характеристикам нанесения подписи и динамики нажима на поверхность и т.д.
ПО КЛАВИАТУРНОМУ ПОЧЕРКУ. Метод аналогичен вышеописанному, но вместо подписи используется кодовое слово. Основная характеристика по которой строится свертка — динамика набора кодового слова.
ПО ГОЛОСУ. Существует много способов построения кода идентификации по голосу, как правило, это различные сочетания частотных и статистических характеристик голоса.
ДРУГИЕ МЕТОДЫ. Для данной группы методов описанные выше только самые распространенные, существуют такие уникальные методы как идентификация по движению губ, при динамике поворота ключа в дверном замке и т.д.
Слайд 38Для биометрических устройств приемлемый порог неудач в распознавании устанавливается на
основе процента ложных разрешений на допуск (False Acceptance Rate —
FAR) и процента ложных отказов в допуске (False Rejection Rate — FRR). FAR соответствует вероятности того, что биометрическое устройство ошибочно признает пользователя, а FRR — что оно ошибочно отвергнет его.
Если администратор занижает порог отказа в допуске, то система будет более “снисходительно” оценивать совпадение хранимого в устройстве биометрического образца с данными пользователя, и, естественно, увеличится вероятность, что она по ошибке разрешит вход постороннему. Устанавливая порог слишком высоко, вы увеличиваете вероятность того, что система будет отвергать вполне легитимных пользователей. Чтобы упростить эксплуатацию системы, убедитесь, что пороги устанавливаются и корректируются на месте.
Слайд 39Характеристики биометрических методов
Слайд 40Критерии, которым должен отвечать в той или иной степени любой
биометрический метод
Измеримость. Биометрическая характеристика должна быть легко измерима. Измеримость
можно количественно оценить величиной FTE (Failure to Enroll) - процентным отношением индивидуумов, которые не смогли пройти регистрацию (система не смогла построить биометрический шаблон), и средним временем распознавания (Recognition Time). Под временем распознавания подразумевается либо время верификации, либо время идентификации - в зависимости от режима, в котором работает система. При решении задач контроля доступа и особенно в применении к сложным транспортным системам время распознавания напрямую определяет время прохода, т. е. скорость потока, проходящего через контролируемую точку. FTE устанавливает процент людей, которые не смогут воспользоваться системой, а значит, будут блокировать проход. FTE включает в себя случаи, когда у индивидуумов нужная биометрическая характеристика отсутствует, но главным образом случаи, когда характеристика есть, но по тем или иным причинам ее измерение у данного человека на данном сканере затруднено.
Так, например, для распознавания по радужной оболочке глаза требуется ее изображение высокого разрешения, что приводит к определенным затруднениям, связанным с необходимостью точного позиционирования глаза по отношению к устройству. В результате значение FTE относительно высоко (3-4%). Те же причины приводят к повышению времени распознавания, а также вероятности ложного нераспознавания FRR.
Слайд 41Устойчивость к окружающей среде. Биометрический метод должен быть устойчив к
изменению окружающей среды. Эксплуатационные качества разных методов в значительной степени
зависят от окружающих условий и могут терять стабильность при изменении этих условий. Так, сканеры отпечатков пальцев, как правило, быстро загрязняются и качество работы падает, а для двумерных методов распознавания лица очень большое значение имеет распределение внешней освещенности.
Слайд 42Устойчивость к подделке. Биометрическая система должна быть устойчивой к подделке
(несанкционированному доступу). Система распознавания по двумерному (2D) изображению лица может
быть легко обманута предъявлением фотографии "правильного" человека из числа "знакомых" системе.
Изображение чужой радужной оболочки глаза "украсть", конечно, сложнее, чем фотографию лица, но если эта задача выполнена, то соответствующие системы также могут быть обмануты фотографическим изображением "нужного" глаза, распечатанным с высоким разрешением или нанесенным на контактную линзу.
Для получения несанкционированного доступа по отпечатку пальца часто бывает достаточно просто подышать на оставленный на сканере отпечаток пальца предыдущего пользователя, и тогда устройство сработает. Системы распознавания разного типа - оптические, оптико-электронные, зарядовые (capacitive DC) и емкостные (capacitive AC) - могут быть обмануты при помощи "фальшивого" отпечатка, изготовленного из материала для зубных слепков, глины, пластилина, обычной жевательной резинки, кондитерского желатина и других влагосодержащих материалов. Современные цифровые технологии позволяют снять отпечатки пальцев "нужного" индивидуума, оставленные на любой поверхности, оцифровать и обработать полученное изображение на компьютере и затем изготовить "фальшивый" палец либо накладку на него для несанкционированного доступа или же для фабрикации фальшивых улик на месте преступления.
Слайд 43Наиболее устойчивой к подделке на данный момент представляется технология распознавания
по трехмерному изображению лица. Для того чтобы обмануть такую систему,
потребовалось бы изготовить точную твердотельную маску лица, повторяющую во всех деталях его геометрию. При этом если система трехмерного распознавания работает в реальном времени, то она может легко включать в себя проверку на естественные микродвижения лица, что имитировать при помощи твердотельной маски крайне затруднительно.
Слайд 44Точность распознавания.
Любую биометрическую систему можно настроить на разную степень
"бдительности", т. е. на разное значение вероятности ложного распознавания FAR
(False Acceptance Rate), другими словами - вероятности того, что система "спутает" двух индивидуумов, признав "чужого" за "своего". Но уменьшение FAR всегда приводит к уменьшению чувствительности метода или - что эквивалентно - к увеличению вероятности ложного нераспознавания FRR (False Rejection Rate), т. е. вероятности того, что система не распознает "знакомого" ей субъекта.
Слайд 45В зависимости от конкретной задачи система настраивается на определенный компромисс
между допустимыми значениями FAR и FRR, или, как их принято
называть в теории статистических решений, - ошибками 1-го и 2-го рода. Для оценки точности работы любой биометрической системы принято использовать характеристическую кривую, или ROC-кривую (Receiver Operating Characteristic). Она устанавливает зависимость между ошибками 1-го и 2-го рода: FRR=FRR (FAR). Примеры ROC-кривых в условном виде приведены на рисунке. Метод с характеристической кривой 1, очевидно, более эффективен, чем метод с характеристической кривой 2.
Слайд 46Точность верификации для различных биометрических методов
Обратим внимание на то,
что указанные вероятности ложного распознавания FAR соответствуют случаю верификации, т.е.
сравнению двух биометрических шаблонов между собой. Для большинства практических задач точность, достигаемая в этом случае, при использовании любого из трех перечисленных выше методов вполне достаточна.
Слайд 47В случае идентификации вероятность ложного распознавания FAR увеличивается пропорционально количеству
людей в базе данных системы при той же чувствительности (FRR).
Так,
например, если при FRR, равном 1,3%, лучший пальцевый сканер в режиме верификации обеспечивает FAR, равный 0,001% (один шанс из ста тысяч), то в режиме идентификации при том же FRR и базе данных в 10 000 человек FAR составляет 10% (один шанс из десяти), что уже является недопустимым для большинства приложений. Таким образом, в режиме идентификации при базах данных на 1000-2000 человек некоторые существующие методы (по радужке, пальцу, 3D-фото) могут обеспечить приемлемую точность для систем контроля доступа. При базах данных более 2000 человек ни один из биометрических методов "в чистом виде" не применим для большинства задач. Для некоторых задач приемлемы полуавтоматические решения, когда человек-оператор получает список наиболее похожих людей и принимает окончательное решение. Для увеличения точности в режиме идентификации целесообразно использование нескольких биометрических методов одновременно.
Слайд 48Паспортно-визовые документы. Системы безопасности национального масштаба
Первая задача, связанная с
использованием паспортно-визовых документов на транспорте и при пересечении государственных границ,
- это сверка подлинности документа и его соответствия владельцу. Не секрет, что применяемое сейчас визуальное сравнение с фотографией в паспорте может быть эффективным только при условии, если сотрудники этих служб прошли специальную подготовку. При этом утомляемость и снижение внимания сотрудника при плотном потоке проверяемых очень велика. Кроме того, возможна коррупция или халатность среди работников служб паспортного контроля.
Биометрические технологии призваны обеспечить повышение надежности и эффективности сверки документов, а также предназначены для электронного документирования (логирования) всех сверок. При решении этой задачи возможны два сценария - двойной или тройной верификации.
Слайд 49 Двойная верификация подразумевает сверку биометрического шаблона, записанного в электронном
паспорте или визе, с биометрическими характеристиками проверяемого пассажира.
Тройная верификация предполагает
дополнительную сверку двух указанных характеристик с шаблоном, хранящимся в общегосударственном регистре биометрических данных. При этом сценарии любая попытка подделки паспорта становится бессмысленной, поскольку тройная верификация выявит несоответствие с шаблоном, записанным в государственный регистр при выдаче паспорта. Такая тройная проверка включена в рекомендации Международной организации гражданской авиации ICAO по применению биометрических систем, но этот вариант требует, чтобы сначала была создана государственная инфраструктура, поддерживающая запросы на верификацию личности по биометрическим данным.
Слайд 50Вторая задача, связанная в основном с выдачей паспорта или визы,
- это проверка на то, что аналогичный документ не выдавался
ранее гражданину с теми же биометрическими данными, но проходившему под другим именем, а также сверка биометрических данных гражданина с базами данных оперативных и специальных служб.
И в том и в другом случае решение такой задачи предполагает использование биометрических методов в режиме идентификации, при этом размер баз данных может быть очень большим.
Слайд 51Сканирование 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 разделить на три группы:
оптические;
кремниевые;
ультразвуковые.
Слайд 52FTIR-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 — проникает через границу раздела во вторую среду. Доля отраженной энергии зависит от угла падения. Начиная с некоторой его величины, вся световая энергия отражается от границы раздела. Это явление называется полным внутренним отражением. Однако при контакте более плотной оптической среды (в нашем случае поверхность пальца) с менее плотной (в практической реализации, как правило, поверхность призмы) в точке полного внутреннего отражения 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 зависимости от реализации сканера).
Слайд 53Оптоволоконные сканеры (fiber optic scanners) — представляют собой оптоволоконную матрицу,
каждое из волокон которой заканчивается 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.
Слайд 54Электрооптические сканеры(electro-optical scanners) — в основе данной технологии лежит использование
специального электрооптического полимера, в состав которого входит светоизлучающий слой. При
прикладывании пальца к сканеру неоднородность электрического поля у его поверхности (разность потенциалов между бугорками и впадинами) отражается на свечении этого слоя так, что он высвечивает отпечаток пальца. Затем массив фотодиодов сканера преобразует это свечение в цифровой вид.
Слайд 55Оптические 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 (кадров). При этом соседние кадры, снимаются с некоторым наложением, 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 используется специализированное программное обеспечение.
Слайд 56Роликовые сканеры (roller-style scanners) — в этих миниатюрных устройствах сканирование
пальца происходит при прокатывании пальцем прозрачного тонкостенного вращающегося цилиндра (ролика).
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.
Слайд 57Бесконтактные 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 которую, собранная информация проецируется на КМОП-камеру, преобразующую полученные данные в изображение отпечатка пальца.
Слайд 58Емкостные сканеры (capacitive scanners) — наиболее широко распространенный тип полупроводниковых
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.
Слайд 59Чувствительные 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, соответственно впадины никакого давления не оказывают. Матрица полученных с пьезоэлементов напряжений преобразуется в изображение поверхности пальца.
Слайд 61Радиочастотные сканеры (RF-Field scanners) — в таких сканерах используется матрица
элементов, каждый из которых работает как маленькая антенна. Сенсор генерирует
слабый радиосигнал и направляет его на сканируемую поверхность пальца, каждый из чувствительных элементов принимает отраженный от папиллярного узора сигнал. Величина наведенной в каждой микроантенне ЭДС зависит от наличия или отсутствия в близи нее гребня папиллярного узора. Полученная таким образом матрица напряжений преобразуется в цифровое изображение отпечатка пальца.
Слайд 62Протяжные 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.