Презентация "Биометрия и аутентификация"

Аннотация      

Методическая разработка содержит основные сведения о методах идентификации и/или аутентификации людей на основе их физиологических и поведенческих характеристик.

Методическая разработка рекомендована для студентов в процессе изучения дисциплин Информатика, Информационные технологии

Введение

Биометрия представляет собой совокупность автоматизированных методов идентификации и/или аутентифи кации людей на основе их физиологических и поведенческих характеристик.

К числу физиологических характеристик принадлежат особенности отпечатков пальцев, сетчатки и роговицы глаз, геоме трия руки и лица и т.п. К поведенческим характеристикам относятся динамика подписи (ручной), стиль работы с клавиатурой. На стыке физиологии и поведения находятся анализ особенностей голоса и распознавание речи.

Биометрическое распознавание

Биоме́трия

Биометрическое распознавание, автоматическое распознавание индивидов, основанное на их поведенческих и биологических характеристиках.

Биометрические образцы

Уникальны   для каждого пользователя, что обеспечивает высокий уровень защиты пользователя,  регистрируются  в базе данных.

Методы биометрической аутентификации

Дмнамический

Анализирует  характерный черты, особенности поведения пользователя, которые демонстрируются в момент выполнения какого либо обычного повседневного действия (подпись, клавиатурный почерк, голос и другое).

Статический

Распознает  физические параметры человека – отпечатки пальцев, рисунок глазной сетчатки, термограмма, геометрия лица, геометрия кисти руки, фрагмент генетического кода

Сканирование  отпечатков пальцев

Популярная  технология биометрической аутентификации, основанная на сканировании и распознавании отпечатков пальцев. Применяется  сканер, который имеет небольшие размеры и недорог в цене

Дактилоскопия

Не  требует распознавания каждой линии узора и сравнения её с исходными образцами, находящимися в базе.

Системе достаточно определить совпадения в масштабных блоках и проанализировать раздвоения, разрывы и прочие искажения линий.

Использование

В  криминалистике, в процессах серьезных бизнес-операций, в быту. В последнее время появилось множество ноутбуков со встроенным сканером отпечатков пальцев, клавиатур, компьютерных мышей, а также смартфонов для аутентификации пользователя.

Сканирование  отпечатков пальцев

Минусы  аутентификации

Из-за сложных алгоритмов распознавания папиллярных линий, система дает сбои при недостаточном контакте пальца со сканером.

Обмануть средство аутентификации

Можно  и с помощью качественного муляжа или мертвого пальца.

Ультразвуковые сканеры

Самые  сложные и дорогие. СканерыС помощью ультразвуковых сканеров можно совершать для некоторым другим аутентификацию по

биометрическим параметрам, аутентификациитаким как частота пульса и пр.

Полупроводниковые сканерыОптические сканеры

Радиочастотные , емкостные, Функционирующие  на термочувствительные и технологии отражения, или по чувствительные к давлению принципу просвета. Из всех сканеры. Тепловые (сканеры видов, оптическое способны не допустить сканирование не способно аутентификацию по муляжу распознать муляж, однако, пальца. Полупроводниковые благодаря своей стоимости и сканеры считаются более простоте, именно оптические надежными, чем оптическиесканеры наиболее популярны

Аутентификация по сетчатке глаза

Надежность

Особенности рисунка кровеносных сосудов глазного дна не повторяется даже у близнецов. Такая  аутентификация имеет максимальную защиту. Обмануть сканер сетчатки глаза, практически невозможно.

50-е года прошлого столетия

Была   изучена и определена уникальность рисунка кровеносных сосудов глазного дна.

Прохождение аутентификации

Человек  должен максимально приблизить к сканеру лицо (глаз должен быть не далее 1,5 см от устройства), зафиксировать его в одном положении и направить взгляд на дисплей сканера, на специальную метку. Около сканера, в таком положении, приходится находиться приблизительно

Аутентификация по радужной оболочке глаза

Рисунок  подвижной диафрагмы между задней

Надежность Аутентификация  методом сканирования радужной оболочки глаза надежна из-за  различия левого и правого глаз человека.

Ошибки Такая технология практически исключает  и сбои при аутентификации.

и передней камерами глаза

Специализированная  камера, которая делает 30 снимков в секунду. Затем оцифровывается одна из записей и преобразовывается в упрощенную форму, из которой отбираются около 200 характерных точек и информация по ним записывается в шаблон.

надежнее, чем сканирование отпечатков пальцев — для формирования таких шаблонов используются всего лишь 60-70 характерных точек

Аутентификация по геометрии руки

Надежность

На  процедуру аутентификации не влияют ни  температура, ни загрязненность, ни влажность  кисти

Параметры

Данный    метод биометрической аутентификации предполагает измерение определенных параметров человеческой кисти, например: длина, толщина и изгибы пальцев, общая структура кисти, расстояние между суставами, ширина и толщина ладони.

Аутентификация по геометрии лица

2D распознавание лица

Используется  в криминалистике.. Данный  метод усовершенствуется, повышая, этим самым, уровень своей надежности. Однако, до совершенства двухмерному методу распознавания лица еще далеко — вероятность ложных срабатываний при данной аутентификации варьируется от 0,1 до 1 %

3D распознавание лиц

Оценки надежности данного метода пока не выведены, так как он является относительно молодым. Разработкой систем трехмерного распознавания лиц занимаются около десяти ведущих мировых ИТ-компаний, в том числе и из России. Большинство таких разработчиков предоставляют на рынок сканеры вместе с программным обеспечением..

Термография лица

Аутентификация  по кровеносным сосудам

С  десятиметрового расстояния

Лицо пользователя сканируется при помощи инфракрасного света и формируется термограмма — температурная карта лица, являющаяся достаточно уникальной. Данный метод по своей надежности сравним с методом аутентификации по отпечаткам пальцев. .

Распознает  близнецов

в отличии от распознавания по геометрии лица, людей, перенесших пластические операции, использующих маски, а также он эффективен не смотря на температуру тела и старение организма, но   не распространен из-за невысокого качества получаемых термограмм лиц

Метод распознавания голоса

Удобство 

Пользователю  достаточно лишь произнести слово, без совершения каких-либо дополнительных действий и  осуществляется  скрытой аутентификацией.

Доступность

Данный метод позволяет произвести идентификацию и аутентификацию личности при помощи лишь одного микрофона, который подключен к записывающему устройств

Аутентификация по клавиатурному почерку пользователя

Два   способа:

ввод известной фразы (пароля); ввод неизвестной фразы (генерируется случайным образом).

Является   одним из перспективных методов биометрической аутентификации. Клавиатурный почерк представляет собой биометрическую характеристику поведения каждого пользователя, скорость ввода, время удержания клавиш, интервалы между нажатиями на них, частота образования ошибок при вводе,

Данная   технология является универсальной, однако, лучше всего, распознавание клавиатурного почерка подходит для аутентификации удаленных пользователей. Разработкой алгоритмов распознавания клавиатурного почерка активно занимаются как зарубежные, так и российские ИТ-компании.

Верификация подписи. В связи с популярностью и массовому использованию различных устройств с сенсорным экраном, биометрический метод аутентификации по подписи становится очень востребованным.

Максимально точную верификацию подписи обеспечивает использование специальных световых перьев. Во многих странах электронные документы, подписанные биометрической подписью, имеют такую же юридическую силу, что и бумажные носители.

Биометрия

^{Комбинированные} Биометрия

решения биометрической аутентификации

Мультимодальная система аутентификации

Устройство , в котором объединены сразу несколько биометрических технологий.

Комбинированные решения считаются наиболее надежными в плане защиты информации с помощью биометрических показателей пользователя, подделать сразу несколько показателей не под силу злоумышленникам.

Максимально надежными считаются комбинации «радужная оболочка + палец» или «палец + рука».

Набирают  системы типа «лицо + голос». Это связано с широким распространением коммуникационных средств, которые сочетают в себе модальности аудио и видео, например, мобильные телефоны со встроенными камерами, ноутбуки, видеодомофоны и прочее.

Защита биометрических данных

Начиная  с 2011 года, международная стандартизация в области информационных технологий предусматривает мероприятия по защите биометрических данных — стандарт IS0/IEC 24745:2011. В российском законодательстве защиту биометрических данных регламентирует Федеральный закон

«О персональных данных»

Биометрия

Защита биометрических шаблонов

Необратимость

Данное  требование ориентировано на сохранение шаблона таким образом, чтобы злоумышленнику было невозможно восстановить вычислительным путем биометрические характеристики

из образца, или создать

физические подделки биометрических черт;

Различимость

Точность  системы биометрической аутентификации не должна быть нарушена схемой защиты шаблона;

Отменяемость

Возможность  формирования нескольких защищенных шаблонов из одних биометрических данных. Данное свойство предоставляет биометрической системе возможность отзывать биометрические шаблоны

и выдавать новые при

компрометации данных, а также предотвращает сопоставление сведений между базами данных, сохраняя этим самым приватность данных пользователя.

Невозможно сформировать однозначный вывод, какой из современных биометрических методов аутентификации, или комбинированных методов является наиболее эффективным для тех, или иных коммерческих из расчета соотношения цены и надежности. Определенно видно, что для множества коммерческих задач использовать сложные комбинированные системы не представляется логичным. Но, вовсе не рассматривать такие системы, тоже не верно. Комбинированную систему аутентификации можно задействовать с учетом требуемого в данный момент уровня безопасности с возможностью активации дополнительных методов в дальнейшем.