Биометрия. Введение

Материал из OSZone.net wiki.

Основные понятия

    Материал этой статьи таблица и рисунки взяты из кмонографии: 
    Кухарев Г. А. Биометрические системы: Методы и средства идентифика-ции личности человека. – СПб.: Политехника, 2001. – 240 с.

Биометрия – область знаний, представляющая методы измерения физических характеристик и формулирования персональных поведенческих черт человека для идентификации и аутентификации.

Биометрическая система – автоматизированная система, решающая задачи регистрации пользователей и их идентификации. Реализует следующие функции:

1. Фиксация биометрических характеристик.
2. Извлечение биометрических данных из выборки.
3. Сравнение биометрических данных с одним или большим количеством эталонов.
4. Принятие решений о соответствии данных.
5. Формирование результата о подлинности.
6. Принятие решений о повторении, окончании или изменении процесса идентификации или аутентификации.

Биометрические технологии – методы получения биометрических характеристик человека. При этом используются как физические, так и поведенческие характеристики.

Основные биометрические технологии:

1. По радужной оболочке глаза.
2. По изображению лица.
3. По отпечатку пальца.
4. По геометрии руки.
5. По характеристикам речи.

Перспективные технологии:

1. По сетчатке глаза.
2. По форме уха.
3. По клавиатурному почерку.
4. По рукописной подписи.
5. По отпечатку ладони.
6. По термограмме лица и руки.
7. По походке.

Статические и динамические методы

Существующие программно-аппаратные продукты можно разделить на две ветви. Первая ветвь - большая группа биометрических продуктов, построенных на анализе открытых статических (неизменяемых) образов личности, данных ей от рождения и наблюдаемых окружающими без особых усилий. Примерами являются устройства, построенные на анализе особенностей геометрии лица, геометрии руки, отпечатка пальца.

Вторая ветвь - устройства и биометрические программы, построенные на анализе динамических образов личности. Динамические образы отражают особенности характерных личности быстрых подсознательных движений в процессе воспроизведения контрольного слова рукописным почерком или при произнесении контрольного слова голосом. Параметры, контролируемые "динамической биометрией" могут быть легко изменены автором путём смены контрольного слова-пароля.

Статическая и динамическая биометрии - две взаимно дополняющие друг друга ветви. Основное преимущество статической биометрии - относительная независимость от психологического состояния пользователей, малые затраты их усилий и, следовательно, возможность организации биометрической идентификации больших потоков людей.

Биометрические характеристики человека

Биометрической характеристикой человека называется его измеряемая физическая характеристика или персональная поведенческая черта. Идентификация человека реализуется в процессе проверки БХЧ на идентичность зарегистрированному пользователю.

Биометрические характеристики человека:

• Голос
• Отпечаток губ
• Сетчатка и радужка глаза
• Отпечаток пальца
• Динамика работы на клавиатуре
• Походка
• Подпись
• Геометрия и образ руки
• Лицо
• Ухо
• Рисунок кровеносных сосудов

Идеальная характеристика должна быть универсальной, уникальной, постоянной и собираемой.

Универсальность - возможность представления человека одной характеристикой.
Уникальность (различимость) означает, что не должно быть двух человек с идентичными характеристиками.
Постоянство (перманентность) - характеристика не должна изменяться со временем.
Собираемость (измеряемость) - возможность быстро и легко получить и детализировать характеристику от индивидуума.

Экспертная оценка свойств БХЧ: +++ - высокая оценка, ++ - средняя, + - низкая

Характеристики биометрических технологий

• FTE (failure to enroll) - ошибка снятия характеристики (ошибка регистрации в системе).
• Время распознавания.
• Устойчивость к окружающей среде (эксплуатационные качества могут терять стабильность в зависимости от окружающих условий).
• Устойчивость к подделке (несанкционированному доступу).
• Социальная приемлемость - согласие людей на сбор данных.
• Точность - любую биометрическую систему можно настроить на разную бдительность.
• Стоимость.

Кроме того, в каждой из реализаций технологии можно выделить также следующие характеристики:

• FRR (false rejection rate) - частота ошибок "первого рода" - ложный отказ.
• FAR (false acceptance rate) - частота ошибок "второго рода" - ложный допуск.

Соотношение цена/качество систем биометрической идентификации можно оценить по следующему графику:

Для пользователей также важны следующие характеристики:

1. Возможность идентификации и аутентификации.
2. Сложность реализации систем идентификации.
3. Достигаемая точность (уровень FRR и FAR).
4. Возможность бесконтактного считывания.
5. Размеры файла-эталона (чем больше размер образа, тем медленнее идёт распознавание).
6. Дружественность (Некоторые программы имеют такой интерфейс, что бежать хочется =О_о=)

Другие статьи по биометрии:

• Биометрия. Введение
• Биометрия. Отпечаток пальца
• Биометрия. Геометрия руки
• Биометрия. Изображение лица
• Биометрия. Радужная оболочка глаза
• Биометрия. Голос
• Биометрия. Подпись