Что изучает биометрия кратко

БИОМЕТРИЯ

Полезное

Смотреть что такое «БИОМЕТРИЯ» в других словарях:

биометрия — биометрия … Орфографический словарь-справочник

БИОМЕТРИЯ — (от греч. bios жизнь, и metron мера). Искусство вычислять продолжительность жизни. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. БИОМЕТРИЯ греч., от bios, жизнь, и metron, мера. Искусство измерять и вычислять… … Словарь иностранных слов русского языка

биометрия — биометрика Словарь русских синонимов. биометрия сущ., кол во синонимов: 2 • биология (73) • … Словарь синонимов

БИОМЕТРИЯ — процесс сбора, обработки и хранения данных о физических характеристиках человека с целью его идентификации. Наиболее распространенными биометрическими системами являются сканирование сетчатки глаза, исследование геометрии руки, дактилоскопия,… … Юридический словарь

БИОМЕТРИЯ — (от bio. и греч. met измеряю), раздел вариационной статистики, с помощью методов к рого производят обработку эксперим. данных и наблюдений, а также планирование количеств, экспериментов в биол. исследованиях. Б. сложилась к кон. 19 в. гл. обр.… … Биологический энциклопедический словарь

биометрия — совокупность приемов планирования и обработки данных биол. исследований методами математической статистики. (Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М: Дрофа, 2006 г.) … Словарь микробиологии

Биометрия — (biometrics): автоматические методы, используемые для распознавания личности или подтверждения заявленной личности человека на основе физиологических или поведенческих характеристик. Источник: ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИНФОРМАЦИОННОЙ… … Официальная терминология

БИОМЕТРИЯ — Раздел вариационной статистики, с помощью методов которого производят обработку экспериментальных данных и наблюдений, а также планирование количественных экспериментов в биологических исследованиях Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов

Источник

Биометрия и биометрические данные: что это такое и безопасно ли это?

Биометрические данные являются частью передовых технологий. Проще говоря, биометрия — это любые показатели, связанные с человеческими особенностями. Наиболее распространенными примерами биометрической системы распознавания являются отпечатки пальцев и технология распознавания лиц. Как новая технология, биометрические системы могут повысить удобство, заменяя пароли и помогая правоохранительным органам поймать преступников. Биометрические идентификаторы также выполняют функцию контроля доступа в безопасной среде, как физической, так и цифровой. Но первый вопрос, который вы должны задать: защищены ли мои биометрические данные от кражи?

Что такое биометрия и для чего используются биометрические данные?

Биометрия — это способ измерения физических характеристик человека для проверки его личности. Они могут включать физиологические признаки, такие как отпечатки пальцев и глаза, или поведенческие характеристики, которые оценивают уникальное поведение и подсознательные движения человека. Для того, чтобы биометрические данные были полезными, они должны быть уникальными, постоянными и собираемыми. После измерения, информация сравнивается и сопоставляется в базе данных.

Каждый раз, когда вы разблокируете экран смартфона с помощью функции распознавания лиц, запрашиваете у голосового помощника прогноз погоды или прикладываете отпечаток пальца на на какое-либо устройство, вы используете биометрические данные. Вы можете использовать эту технологию каждый день для идентификации личности или для взаимодействия с личным устройством, но существует множество других способов использования биометрических данных.

Например, полиция может собирать ДНК и отпечатки пальцев на месте преступления или использовать видеонаблюдение для анализа походки или голоса подозреваемого. В медицине применяется сканирование сетчатки глаза или проводятся генетические тесты. И даже ваша подпись относится к биометрическим данным.

Типы биометрических данных

Распознавание голоса. Измеряет уникальные звуковые волны в голосе во время разговора с устройством. Ваш банк может использовать систему голосового управления для проверки вашей личности при звонках.

Как работает биометрия?

Если вы когда-либо вставляли свой отпечаток пальца в устройство, то у вас возможно сложилось смутное представление о том, как работает биометрия. В основном, вы записываете свои биометрические данные в устройство, в данном случае отпечатки пальцев. Эта информация сохраняется, и к устройству можно будет получить доступ только после сравнения вашего отпечатка и сохраненного. Любой человек в мире может прикоснуться пальцем к сенсорному кругу вашего смартфона и вряд ли сможет разблокировать его.

Отпечатки пальцев — это всего лишь одна из форм биометрических данных. Одной из новых форм биометрической технологии является сканирование глаз. Обычно сканируют радужную оболочку. Почерк и голосовые отпечатки — это другие биометрические данные, которые являются исключительно вашими и иногда необходимы для обеспечения безопасности.

Биометрическая система состоит из трех различных компонентов:

Биометрические данные широко распространены на смартфонах, таких как iPhone Apple и некоторых устройств Android. Ноутбуки и другие вычислительные устройства все больше полагаются на биометрические системы, и эта тенденция только начинается. Биометрическая аутентификация и идентификация являются безопасным способом входа на устройства и в различные службы. Кроме того, это может снять трудности с запоминанием десятков паролей учетных записей.

Конфиденциальны ли биометрические данные?

Когда речь заходит о биометрических данных, существует серьезная озабоченность по поводу конфиденциальности. Некоторые из основных проблем, выявленных с помощью биометрических данных, включают в себя следующие:

Как защитить биометрические данные?

Для защиты биометрических данных, вы можете принять ряд мер по обеспечению их безопасности на основе здравого смысла:

Биометрические данные могут сделать мир более безопасным и удобным. Соблюдение принципов здравого смысла в области безопасности может сыграть важную роль в защите вашей частной жизни.

На видео: Биометрические данные в России

Источник

Биометрия как прикладная наука

Биометрия — прикладная наука, использующая математические методы статистического анализа массовых явлений (результатов наблюдений, учетов) применительно к биологическим объектам.

Содержание

1. Термин биометрия

В настоящее время можно сказать, что термин биометрия еще не утвердился до конца. Наравне с ним применяются такие названия как математическая статистика в почвоведении, ботанике, методике опытного дела, биологическая статистика, биометрия, вариационная статистика. Это не случайно, потому что содержание всех этих изданий одно и то же, в них излагаются методы математической статистики, применяемые для статистической обработки результатов исследований биологических объектов, полученных при проведении лабораторных, вегетационных и полевых опытов, агрономических наблюдений.

Исходя из изложенного формулировка понятия биометрия может быть следующей: «Биометрия – прикладная наука, использующая математические методы статистического анализа массовых явлений (результатов наблюдений, учетов) применительно к биологическим объектам (растениям, животным и т.п.)».

По мере превращения биологии из науки описательной в науку точную, основанную на измерениях, возникла потребность в применении методов математической статистики для решения биологических задач. Биометрия преследует исключительно биологические цели, приспосабливая методы математической статистики к задачам и специфике биологических исследований.

2. Предмет и основные понятия биометрии

Предметом биометрии служит любой биологический объект, в результате наблюдения за которым получены количественные или качественные показатели. Методы биометрии широко применяются и в опытном деле. Потребность в использовании методов математической статистики обусловлена тем, что однородные биологические объекты исследования индивидуально различны, изменчивы. Например, число зерен в колосьях одного и того же сорта яровой пшеницы на одной и той же опытной делянке будет различным. Все биологические признаки изменчивы, подвержены варьированию. Объективную информацию в таких случаях можно получить, только подвергнув результаты учетов, измерений, анализов статистической обработке.

Свойство условных биологических единиц наблюдения отличаться друг от друга в однородных совокупностях называется изменчивостью или варьированием. Например, у растений пшеницы варьирующими признаками являются число и масса зерен в колосе, высота растения, продуктивная кустистость, стекловидность и содержание сырой клейковины в зерне, площадь листьев и т.п. В полевых опытах урожаи на одноименных вариантах по повторениям всегда получаются разные.

Изменчивость одних показателей носит явно выраженный количественный характер и легко поддается измерениям, подсчету, взвешиванию. Изменчивость других носит типичный качественный характер. Например, изменение опущенности или окраски различных органов растений.

Количественное варьирование разделяется на непрерывное и прерывистое. Непрерывное варьирование наблюдается в том случае, когда изучаемый показатель измеряется или взвешивается. Величины непрерывного варьирования могут выражаться как целыми, так и дробными цифровыми значениями. Показатели прерывистого варьирования имеют только целые значения, они получаются только счетом.

Всю группу объектов наблюдения, подлежащих счету, анализу называют генеральной совокупностью. Однако в действительности сделать это невозможно, так как численность единиц наблюдения может быть очень большой. Поэтому для учета вынуждены брать только определенную часть единиц наблюдения, которую принято называть выборочной совокупностью или выборкой. Иногда ее называют статистической совокупностью.

Из этого следует, что суждение о генеральной совокупности приходится делать по выборочной совокупности. Отсюда очень важно, чтобы выборка не была односторонней, преднамеренной или очень малочисленной. Она должна быть случайной, обеспечивающей любому члену генеральной совокупности вероятность попасть в эту выборку. Репрезентативность выборки достигается применением специальных методов отбора единиц наблюдения, которые описаны в специальных методиках и объемом выборки.

3. Краткий исторический очерк развития биометрии

Биометрия, как самостоятельная научная дисциплина, возникла в XIX веке, однако первые попытки применить математику к биологическим объектам наблюдения были гораздо раньше. Толчком к этому было установление Декартом (1596-1650) понятия переменная величина. В середине XVII века зародились две ветви точных наук – теория вероятностей и математическая статистика. Теория вероятностей возникла на базе азартных игр, а математическая статистика положена в основу теории выборочного метода.

Основная задача, которую ставили перед собой исследователи, сводилась к тому, чтобы теоретически доказать возможность по части (выборке) судить о состоянии целого, то есть всей совокупности. Большая работа в этом направлении была проделана бельгийским ученым А.Кетле (1796-1874). Из его работ вытекало, что при помощи математических методов возможно вскрытие статистических закономерностей, действующих в среде массовых явлений.

Пирсон развил учение о типах кривых распределения, встречающихся в биологии. Им введено понятие среднего квадратического отклонения. Совместно с Гальтоном и Уэльдоном он обосновал в 1901 году выпуск научного журнала «Биометрика». Гальтон и Пирсон по праву считаются основателями биометрии.

Большим вкладом в дальнейшее развитие биометрии была теория «малой выборки», обоснованная В.Госсетом (1876-1937), печатавшегося под псевдонимом «Стьюдент». Оперируя с выборками небольшого объема, взятыми из нормального распределения генеральной совокупности Стьюдент открыл закон распределения выборочных средних в зависимости от объема выборки. Описанный им закон оказался применимым к малым выборкам, содержащим в своем составе не более 25-30 вариант.

Существенный вклад в дальнейшее развитие биометрии внес Р.Э.Фишер (1890-1962), проработавший ряд лет научным сотрудником знаменитой Ротамстедской сельскохозяйственной опытной станции, а с 1933 года профессором кафедры прикладной математики Лондонского университета. Он разработал метод дисперсионного анализа, ввел понятие «степени свободы».

В России биометрические методы описаны А.В.Леонтовичем (1869-1943) и А.И.Чупровым (1874-1926). С работами Р.А. Фишера читателей первым ознакомил Н.Ф.Деревицкий (1933). Позднее изданы «Статистические методы для исследователей» Р.А. Фишера в переводе В.Н. Перегудова (1958). В 60-х-80-х годах вышло несколько книг по биометрии: Н.А.Плохинский (1961,1970), П.Ф.Рокицкий (1973,1974), Г.Ф.Лакин (1968,1973,1980,1990).

В Казахстане заметный вклад в пропаганду и внедрение методов математической статистики в области биологии и агрономии внесли: А.И.Федоров (1957), Н.Л.Удольская (1976), В.П.Томилов (1983).

Опубликовано значительное количество книг с изложением методов математической статистики применительно к отдельным отраслям биологии и другим наукам: методика полевого опыта (Вольф В.Г.,1966; Доспехов Б.А.,1985), почвоведение (Дмитриев Е.А.,1972, 1995), ботаника (Зайцев Г.Н., 1984), фитопатология (Минкевич Н.И., Захаров Т.И., 1977), защита растений (Пересыпкин В.Ф и др., 1989), генетика (Рокицкий П.Ф.,1974), агрометеорология (Уланова Е.С., Сиротенко О.Д., 1968), гидрология (Рождественский А.В.,Чеботарёв А.И., 1974), география (М.К.Бочаров, 1971), лесокультурные исследования (Жигунов А.В. и др., 2002), экономика (Эконометрика, 2002).

По мнению В.П. Терентьева (1978) биометрия перерастает в биоматематику. В настоящее время роль методов математической статистики в биологических и агрономических исследованиях существенно возросла, а в связи с компьютеризацией и разработкой компьютерных программ возможности биометрии многократно увеличились, а необходимость в её изучении при подготовке специалистов биологического профиля стала насущной необходимостью и велением времени.

Источник

Биометрия от «А» до «Я» полное руководство биометрической идентификации и аутентификации

Статья «Биометрия от «А» до «Я» фундаментальное руководство» была написана в компании «Интемс», чтобы помочь нашим клиентам и нашим потенциальным клиентам, партнерам и всем остальным, кто нуждается в лучшем понимании мира биометрической идентификации.

Содержание опирается на обширный практический опыт работы с биометрическими системами и фокусируется на технология распознавании отпечатков пальцев, которая является доминирующей биометрической технологией на данный момент, используемой для аутентификации и идентификации. Хотя конечно мы постарались дать обзор всех методов биометрической идентификации и их текущего технологического состояния.

Совсем немного истории

Однако понятие биометрии как отдельной науки было сформулировано десятилетием позже. У истоков ранней биометрии стоял английский исследователь Френсис Гальтон ( Francis Galton ).

В книге, посвященной природной наследственности и изданной в 1889 г., он впервые ввел понятие биометрии (biometry) как науки, занимающейся количественными биологическими экспериментами с привлечением методов математической статистики.

Биометрия или биометрика?

Термин «Biometrics» — биометрика, появляется в англоязычной литературе, как новая ветвь биометрии, которая охватывает область знаний, представляющую методы измерения персональных физических и поведенческих характеристик человека и методы их использования для целей идентификации или аутентификации.

Т.е. в российской традиции часто оба термина и «биометрия» и «биометрика» используются для целей обозначения биометрической идентификации и аутентификации. Но конечно стоит обращать внимание на контекст т.к. термин «биометрия» тоже может быть использован в значении « биостатистика ».

Что такое биометрия?

Теперь когда мы разобрались в том какой термин лучше использовать и почему, давайте определимся что такое современная биометрия.

Биометрия — это наука, основанная на описании и измерении характеристик тела живых существ.
В применении к системам автоматической идентификации под биометрическими понимают те системы и методы, которые основаны на использовании для идентификации или аутентификации каких-либо уникальных характеристик человеческого организма.

Наша жизнь наполнена ситуациями, когда нам нужно доказать, кто мы. Такими ситуациями наполнена как личная, так и профессиональная сфера.

Нетрудно перечислить широкий спектр отраслей которые требуют быстрой, надежной и удобной аутентификации пользователя: доступ к персональному компьютеру или смартфону, доступ к электронной почте, банковские транзакции, открытие дверей и запуск двигателя вашего автомобиля, контроль доступа в помещения, пересечение государственных границ, и вообще как правило любое взаимодействие с государственными органами власти требует идентификации.

Таким образом, идентификация и аутентификация нашей личности стали краеугольным камнем в современном обществе, обеспечивая безопасное взаимодействие, предотвращая мошенничество и преступность.

Биометрическая идентификация

Специфической особенностью биометрической идентификации будет большой размер биометрической базы данных: каждый из биометрических образцов должен быть сопоставлен со всеми имеющимися записями в базе данных (сопоставление 1:N или «один ко многим» ). Для использования в реальной жизни такая система требует высокой скорости сопоставлении биометрических признаков.

Биометрическая аутентификация

Этот термин будем использовать достаточно часто, несмотря на его важность, достаточно часто возникает путаница, потому что в различных типах систем определения этого термина отличаются, например в банковских и юридических системах.
Мы, соответственно, дадим определения этих терминов для биометрических систем.

Способы аутентификации могут быть сгруппированы в три основные категории, основанные на так называемых факторах аутентификации: то, что человек знает, чем пользователь владеет или что-то такое, что является признаком человека.

Есть более изощренные способы, позволяющие с уверенность скомпрометировать практически любой пароль, например с помощью тепловизионного оборудования. При работе с клавиатурой пальцы оставляют тепловые следы, именно их и позволяет зафиксировать тепловизор. Метод был исследован учеными из Штутгартского университета и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана.

Бум биометрии в современном мире

В то время пока кто с упорством достойным лучшего применения пилит видеоролики о дьявольской природе биометрической идентификации, биометрия уже тихой сапой охватила почти все сферы человеческой деятельности.
И похоже единственный шанс столкнутся с апокалипсисом это выбрать некомпетентного вендора или подрядчика по внедрению биометрии.

Вторая веха — биометрические паспорта. В России с 2009 года начали выдавать паспорта нового поколения содержащие электронный носитель информации — бесконтактный чип). Данные на чипе Российского паспорта защищены с помощью технологии контроля доступа BAC (Basic access control) и содержат — фотографию владельца паспорта, отпечатки пальцев, информацию о дате и месте рождения владельца, дате выдачи паспорта и органе, выдавшем документ.

Очевидно что такая популярность, может быть продиктована только преимуществами над любыми другими методами идентификации и аутентификации.

Преимущества биометрии уже привели к широкому распространению сенсоров отпечатков пальцев в мобильных устройствах, таких как смартфоны и планшеты. Но типов биометрических технологий гораздо больше чем только отпечаток пальца, в ближайшем будущем они получат самое широкое распространение.

Основные типы биометрии

В целом биометрические системы идентификации делятся по принципу действия на два основных типа: статические и динамические.

Динамические (поведенческие характеристики)
В англоязычной литературе часто используется термин «behaviometrics» для обозначения этого класса биометрии.
• Почерк и динамика подписи
• Сердечный ритм
• Голос и ритм речи
• Распознавание жестов
• Скорость и особенности работы на клавиатуре компьютера (или набора кода на кодонаборной панели)
• Походка

Качественные характеристики биометрических систем

Данные оценки являются одними из самых важных, как правило их указывает производитель среди ключевых характеристик биометрического оборудования.

FAR — Коэффициент ложного пропуска (англ. False Acceptance Rate) – вероятность ложной идентификации пользователя, отсутствующего в базе данных.
FRR — Коэффициент ложного отказа (англ. False Rejection Rate) – вероятность отказа в идентификации пользователю, находящемуся в базе данных.

Идентификация по отпечатку пальцев / дактилоскопия

Как выглядит отпечаток пальца по микроскопом (только не пугайтесь)

Конструктивно различают два вида сканеров — протяжные и полноконтактные сенсоры.

В протяжных сканерах происходит одномоментное сканирование лишь небольшого узкого участка отпечатка.
При проведении (протягивании) пальцем по сканеру создается несколько кадров что позволяет собрать полное изображение отпечатка пальца. Наиболее часто такие сканеры можно встретить встроенные в ноутбуки или подключающиеся к компьютеру через USB.

Полноконтактный сканер часто его еще называют контактным, захватывают сразу всю сканируемую поверхность прикладываемую к сканеру. Соответственно как правило выполнены либо в форме круга, овала или прямоугольника.

Преимуществом контактного сканера является то, что он сразу захватывает всю сканируемую область, что значительно ускоряет сканирование и уменьшает количество ошибок. В настоящее время контактные сканеры являются самыми распространенными считывателями отпечатков пальцев.

Считыватели отпечатка пальца — цена от 2 438 рублей
Каталог оборудования вместе с ценами размещен на нашем сайте, все представленное оборудование доступно для заказа.

И протяжные и контактные сканеры могут использовать любую технологию описанную ниже.

Емкостные сканеры

Технология емкостного сканирования, позволяет получать изображение отпечатка за счет разности электрических потенциалов на отдельных участках кожи. Данные устройства несколько дешевле, но более уязвимы по сравнению с оптическими: достаточно простого пробоя (вызванного, например, разрядом статического электричества), чтобы элементы сканирующей матрицы вышли из строя и качество распознавания ухудшилось.

Пассивные емкостные сканеры

Активные емкостные сканеры

Активный метод имеет следующие преимущества: позволяет использовать дополнительные функции обработки образа отпечатка, более высокую устойчивость к внешним воздействиям, имеет более высокое отношение сигнал – шум.

Активные емкостные сканеры менее требовательны к чистоте кожи, к повреждением эпидермиса и к загрязнениям поверхности сенсора. Несмотря на это активные сканеры позволяют получать превосходное качество изображения, даже позволяя выполнять 3D-рендеринг отпечатка пальца, который обеспечивает превосходную безопасность и устойчивость к подделке.
Все это делает активные емкостные сканеры наиболее часто используемым типом емкостных технологий сегодня.

Другим важным преимуществом активных емкостных сенсоров является то, что усиленная передача сигналов между поверхностью отпечатка пальца и сенсором позволяет размещать сенсор за толстым слоем защитного покрытия или даже за стеклом с минимальным снижением производительности.
Кроме этого активные сенсоры позволяют регистрировать электрические импульсы, возникающие при сокращении сердца, что сильно снижает риск использования муляжа. Активные емкостные сенсоры являются одной из самых распространенных технологий считывания отпечатка пальца в настоящий момент.

Оптические сканеры

Совершенное, надёжное и удобное решение – оптическое сканирование. Именно оптические сканеры формируют качественное, полномасштабное и целостное изображение отпечатка; к тому же эти средства комфортны в применении: единственное, что требуется от пользователя, – коснуться поверхности сканера.

Оптические сканеры отпечатков пальцев в настоящее время используют CCD или CMOS матрицы, такие же, как и IP-камеры. Исторически CCD матрицы были намного лучше, чем CMOS, но так как технология CMOS за последние десять лет претерпела значительные изменения, возможности технологии CMOS догнали CCD. И наиболее используемым детектором является все таки CMOS.

Устройства с оптическими сенсорами — цена от 2 484 рублей
Каталог оборудования вместе с ценами размещен на нашем сайте, все представленное оборудование доступно для заказа

Подробнее

Сейчас уже появились оптические сканеры, способные обрабатывать данные об отпечатке не одного, а нескольких пальцев. Современные оптические сканеры устойчивы к попыткам обмана.

«Страшилки» о желатиновых пальцах, года два назад облетевшие интернет, сегодня не актуальны: продвинутые оптические сканеры эффективно распознают муляжи, основываясь
на анализе биометрического идентификатора как живого биологического объекта. Выделяются, в частности, показатели, характеризующие температуру пальца, его влажность, цвет отпечатка и т.д.

Единственный в мире считыватель отпечатков пальцев MorphoWave Tower позволяет считывать отпечаток пальца без контакта с поверхностью сенсора, на лету.

К плюсам оптических сенсоров можно отнести низкую цену. В первую очередь это касается оптических датчиков, использующих CMOS.

К недостаткам я пожалуй отнесу:
• Размер. Оптические датчики с использованием обычной конструкции, включая систему линз и призмы, громоздким и не подходит для использования в мобильных устройствах.
• Чувствительность к загрязнению поверхности призмы. Оптические датчики чувствительны к большому количеству загрязнителей, которые обычно присутствуют в окружающей среде, включая масло, грязь, конденсат, лед и даже отпечатки пальцев, оставленные предыдущими пользователями. Также разные световые условия могут влиять на точность сканирования.
• Износ покрытия призмы. Покрытие призмы и может износиться с возрастом, уменьшая точность сканирования.
• Возможность подделки. Классические оптические сканеры отпечатков пальцев можно относительно легко обмануть используя муляж пальца. Более продвинутые оптические сканеры менее чувствительными к спуфингу.

Как и во все технологии, технология оптического сканирования развивается, существуют эффективные методы борьбы с подделками, внедряются методы борьбы с проблемами загрязнения пальцев. Однако предлагаемые решения часто являются более дорогостоящими.

Ультразвуковые сканеры

В отличие от оптических сканеров фотографирующих поверхность пальца, ультразвуковые сенсоры используют высокочастотные звуковые волны.

Это позволяет ультразвуковым сенсорам получать качественные изображения при считывании влажных и поврежденных пальцев, а также этот способ сканирования позволяет помимо отпечатка получать и некоторые дополнительные характеристики (например, пульс внутри пальца). Что затрудняет использование муляжей.

Однако часто сухие пальцы могут быть проблемой, вспомните о геле, который врачи наносят на живот, прежде чем делать ультразвуковое сканирование.

Ультразвуковые сканеры отпечатков пальцев имеют преимущество в том, что они предоставляют больше биометрической информации, чем большинство других. Проблемы с ультразвуковой технологией были и в значительной степени все еще заключаются в том, что она медленная, дорогая, требует много энергии, и требует много времени на обработку результатов сканирования.

Все это приводит к тому что данный вид сенсоров не получил сколь либо широкого распространения.

Термосканеры

В термосканерах используются сенсоры, состоящие из пироелектрическых элементов,того же типа, что и в тепловизорах, они фиксируют разницу температуры и превращать ее в напряжение.

При приложении пальца к термосенсору сенсору пассивного типа по температуре гребней папиллярного узора, прикасающихся к пироелектронным элементам, и температуре воздуха, находящегося во впадинах, строится температурная карта поверхности пальца, которая преобразуется в цифровое изображение.
Существуют некоторые серьезные проблемы с термосканерами:

Чувствительные к давлению сканеры

В этих устройствах используются сенсоры, состоящие из матрицы пьезоэлементов. При приложении пальца к сканирующей поверхности гребни папиллярного узора оказывают давление на некоторое подмножество элементов поверхности, соответственно впадины никакого давления не производят. Матрица полученных из пьезоэлементов напряжений преобразуется в изображение поверхности пальца. Чувствительные к давлению сканеры практически не используются в реальных коммерческих продуктах.

Мульти спектральные сканеры

Считыватели отпечатков пальцев на основе мультиспектральной технологии способны получать информацию не только о поверхностном, но и о подповерхностном слое кожи. Сенсоры MSI (Multispectral Imaging) обеспечивают получение ряда снимков пальца при различных условиях освещения, включающих в себя разные длины волн, положение источника света, условия поляризации. Различные длины волны видимого света взаимодействуют с кожей по-разному, позволяя значительно увеличить объем данных. В итоге полученные снимки содержат информацию не только о поверхностных, но и о внутренних (подповерхностных) особенностях кожи.

Гребни папиллярных линий отпечатка, которые мы видим на поверхности кожи, имеют скрытую основу, в виде сосудов и других подкожных структур. Фактически видимые папиллярные линии на кончиках наших пальцев – это просто «эхо» фундаментального «внутреннего отпечатка пальца».

На видео продемонстрирован пример успешного сканирования отпечатка пальца пользователем в медицинских перчатках

В отличие от поверхностных особенностей отпечатка пальца, которые могут быть изменены влажностью, грязью или частично стерты, «внутренний отпечаток пальца» более стабилен и неизменен. Объединение этих двух характеристик обеспечивает новому методу высокую надежность и стойкость к подделкам.

Мультиспектральные сканеры — цена от 276 498 рублей
Каталог оборудования вместе с ценами размещен на нашем сайте, все представленное оборудование доступно для заказа

Мультиспектральные сканеры имеют лучшие значения FRR

Можно ли подделать, отпечаток пальца?

Наверное самый распространенный вопрос который мне задают.
Простой ответ на вопрос: Некоторые очень просто, достаточно просто распечатать изображения на бумаге, некоторые очень сложно, некоторые невозможно например ультразвуковые. Невозможно, в том смысле конечно, что нам не известно о успешных попытках.

Самым действенным методом, подделки отпечатка пальца является создание муляжа. Для создания муляжа отпечатка пальца могут использоваться — глина, бумага, пленка, но самым лучшим материалом конечно будет силикон, он может быть как прозрачный, так и цвета кожи. Успешная подделка с помощью муляжа возможно только для самых простых сканеров, большинство современных сканеров с этой проблемой справляются.

Существуют ли люди без отпечатков пальцев?

Могут ли быть изменены отпечатки пальцев?

Отпечатки пальцев могут быть изменены в результате пластической операции — трансплантации собственной кожи, например со стопы. Следует отметить, что в результате проведенной пластической операции, могут остаться элементы старого папиллярного рисунка, например по краям пальца, с помощью которых все таки может быть проведена идентификация.

Также папиллярный рисунок достаточно часто пытаются повредить с помощью химических реагентов таких как кислота или щелочь. Джон Диллинджер был одним из самых известных преступников который пытался избавится от отпечатков пальцев с помощью щелочи. Несмотря на все старания именно по отпечаткам пальцев он был идентифицирован после смерти.
Есть и другие вещества способные нанести повреждения коже, но всех их объединяет то, что впоследствии кожа и папиллярный рисунок достаточно хорошо восстанавливаются. И такие методы, как правило, не приносят ничего своим владельцам, кроме страданий.

Можно использовать палец мертвого человека для прохождения идентификации?

Большое количество биометрических датчиков будут могут быть с успехом разблокированы мертвым пальцем, например это касается большинства смартфонов. Кроме теории об использовании практики разблокировки смартфонов пальцем уже мертвого человека заявляют источники, близкие к полицейским расследованиям в Нью-Йорке и Огайо.

Мифы связанные с отпечатками пальцев

Идентификация по рисунку вен

Венозный рисунок, уникален для каждого человека, в том числе и для близнецов. Так как вены находятся под кожей, их практически невозможно подделать, что позволяет проводить высоконадежную аутентификацию со значением коэффициента ложного пропуска (англ. False Acceptance Rate) – вероятность ложной идентификации пользователя, отсутствующего в базе данных до 0,00008%.

Распознавание вен или сосудов, как правило, выполняется на ладони или пальце пользователя.

Что ограничивает области применения, так это размер и стоимость сканеров. Сканеры просто слишком громоздки, чтобы быть встроенными в большинство мобильных устройств, но отлично подойдут для использования в системах контроля доступа. И даже высказывается мнение, что со временем, именно сканеры венозного рисунка, заменят считыватели отпечатка пальца.
Также, идентификация, включающая сопоставление шаблонов 1:N, может занимать значительное время, особенно если база данных содержит большое количество биометрических шаблонов. Это связано с высокими требованиями к обработке шаблонов, так как узоры вен очень сложны.
Одним из решающих преимуществ идентификации по венозному рисунку является трудность несанкционированного получения шаблона.
Достоверность распознавания сравнима с идентификацией по радужной оболочке глаза, хотя оборудование гораздо дешевле. Сейчас активно исследуется и внедряется в СКУД.

Идентификация по лицу

Идентификации по сетчатке глаза

Сканирование сетчатки глаза использовалось для идентификации (1:N) в условиях высоких требований к безопасности такими организациями, как ФБР, НАСА и ЦРУ.

Идентификация по радужной оболочке

Видео пошагово демонстрирует все этапы создания фальшивого «глаза» и демонстрирует последующий обман Samsung Galaxy S8

Аутентификация по сердечному ритму

Идентификация по сердечному ритму — одна из самых важных биометрических технологий на сегодняшний день. Сердцебиение является такой же уникальной человеческой характеристикой, как отпечатки пальцев, сетчатка глаза или венозный рисунок. Среди преимуществ биометрической идентификации по сердечному ритму: высокая точность,высокая сложность подделки и получения эталона, анализ физического состояния реципиента.

Еще недавно аутентификация по сердечному ритму была лишь в списке перспективных решений для биометрической идентификации, уже сегодня мы имеем готовые для коммерческой эксплуатации решения. Сердечный ритм человека характеризуется множеством измеримых параметров — частота, ритмичность, наполнение, напряжение, амплитуда колебаний, скорость пульса.

Компания Numi предлагает уникальный браслет в виде часов для высоконадежной аутентификации.

Устройство может связываться с любыми устройствами поддерживающими технологии передачи данных NFC и Bluetooth.

— цена от 7 500 рублей
• Считыватели с поддержкой Bluetooth — цена от 3 654 рублей

Принцип работы прост — браслет снабжен двумя электродами, один из которых находится на тыльной стороне браслета, а другой — на внешней стороне. Когда пользователь электрода замыкает цепь, прибор начинает измерять сердечный ритм. Браслет имеет широкие возможности интеграции и может использоваться в информационных системах, системах контроля доступа и промышленных системах контроля.

Среди преимуществ аутентификации по сердечному ритму:
• Невозможность использовать в отсутствии реципиента
То есть, если вы потеряете или забудете браслет, никто не сможет его использовать кроме вас.
• Невозможность использовать после смерти

Несмотря на все преимущества браслетов для измерения сердечного ритма, один недостаток у них все таки есть. Если обратится к исследованиям в некоторых случаях точность браслетов для измерения сердечного ритма может быть недостаточной.

Для целей идентификации контроль физического состояния реципиента вторичен, но существует множество применений помимо идентификации, востребован контроль биологического состояния.

Идентификация по ДНК

Преимущества идентификации по ДНК:
• ДНК является единственной биометрической технологией, которая позволяет установить родственников по не идентифицированному образцу ДНК.
• Как и отпечатки пальцев, ДНК является одной из немногих биометрических характеристик человека, которые преступники оставляют, на месте преступления.
• Тестирование ДНК является относительно зрелой, и динамично развивающейся технологией, которая широко используется и знакома общественности.
• Устройства быстрой идентификации по ДНК, делают возможной проведение секвенирования всего за 90 минут
• Возможно легко хранить большое количество результатов анализа ДНК в базах данных, это позволяет накапливать данные и быстро производить поиск автоматизированными средствами.

Одной из широко известных история является история Стива Тайтуса, благодаря Элизабет Лофтус мы знаем душераздирающую историю Стива и знаем о причинах которые приводят к необоснованным обвинениям. И дело здесь не только в непогрешимости судебной системы, к которой тоже есть много вопросов.

Дело в особенностях работы нашего мозга, которые получили названия конфабуляция или ложные воспоминания. Люди (как правило это сама жертва) на свидетельских показаниях которых строилось обвинение не обманывают, они искренне считаю правдой то что говорят.
Самой крупной базой данных ДНК как нетрудно догадаться, обладает Китай — 54 миллиона профилей на 2016 год. На создание базы данных уже потрачен не один миллиард юаней.

Технологии анализа ДНК существенно расширяют возможности полиции по поиску преступников. Например удалось поймать серийного убийцу женщин, личность убийцы удалось установить после того как в рамках проводимых в Китае диспансеризаций был произведен анализ ДНК его дяди.

Еще один пример идентификации преступника после анализа ДНК его родственников. На убийцу двух бизнесменов на территории уезда Цяньвэй, удалось выйти после того как были собраны образцы ДНК у всех учащихся мужского пола в этом уезде.

Сегодня, особенно бурно развиваются компании, такие как 23andMe, Family Tree, Ancestry и прочие их конкуренты, вычисляющие родственные связи между своими клиентами и определяющие их предрасположенность к разным болезням по образцам их ДНК.

Услугами подобных стартапов сегодня пользуются миллионы людей в США и в других развитых странах мира, благодаря чему они накопили одни из самых больших генетических баз данных в мире. Их данные сегодня используются учеными для поиска генов, связанных с редкими наследственными болезнями, а также множества других целей.

Быстрая идентификация по ДНК

Современные технологии быстрой идентификации по ДНК позволили сократить процесс секвенирования до 90 минут. А применение портативных устройств с автоматической обработкой, позволяет проводить анализ в полевых условиях, даже неподготовленным персоналом, достаточно предварительного часового обучения.
Самое миниатюрное устройство секвенирования ДНК MinION уже готов для коммерческого использования.

Обычно устройства для портативного анализа обычно стоят от 350 000 до 450 000 долларов США.
Дополнительные одноразовые комплекты обработки стоят от 250 до 350 долларов США за штуку.

Мульти модальная биометрическая идентификация

Например устройство считывания радужной оболочки глаза, может считывать радужку с одного глаза, так и одновременно считывать радужку с двух глаз.

Поведенческая биометрия

Голосовая биометрия

Использование биометрии по голосу человека сложнее и интереснее чем использование большинства биометрических признаков. Неслучайно глава Мейл.ру Дмитрий Гришин еще в 2016 году в беседе с Тиньковым говорил, что технология распознавания голоса произведет революцию. Медленно, но верно мы движемся в этом направлении, постоянно появляются новые голосовые помощники, например, Яндекс в этом году выпустил Яндекс станцию.

Поэтому, классическая технология идентификации по голосу, возможно, не будет здесь главной скрипкой, отдельно выделяется гораздо более интересное направление распознавания голоса.

Идентификация по голосу

Разработчики систем идентификации по голосу

Распознавание голоса

По прогнозам Adweek, к 2019 году рынок платформ распознавания голоса достигнет 601 млн. долларов, а к концу 2022-го — 40 млрд. Всё потому, что людям проще разговаривать, чем набирать текст, и им нужны голосовые помощники, поддерживающие привычное общение.

На рынке уже есть много помощников: Amazon Alexa, Google Assistant, Cortana, Bixby, «Алиса», SoundHound, Apple Siri, X.ai и другие. Такие инструменты расширяют возможности не только людей, но и брендов — это подтверждают примеры использования Google Ассистента.

Внедрение устройств голосового управления в автомобили — одна из тенденций, ведущих к глобальным изменениям в автомобильном секторе. Такие устройства смогут централизованно управлять большинством функций автомобиля с помощью человеческим голоса, устраняя необходимость использования кнопок, циферблатов и переключателей. Используя устройства распознавания голоса, потребители смогут легко управлять целым рядом функциональных возможностей автомобиля, что более комфортно и позволяет не отвлекаться от непосредственного процесса управления автомобилем, концентрируя внимание на вождении. Внедрение таких технологий будет расти в ближайшем и среднесрочном периоде.

Походка

Одна из самых передовых биометрических технологий, которая станет доступна в 2018 году. Если вы смотрели фильм «Миссия невыполнима 5», вы уже знаете, как это работает. Короче говоря, он сканирует, как люди ходят и двигаются. Поскольку у всех есть уникальный стиль ходьбы и движения, это новая технология, которая будет определять будущее биометрии с 2018 года.

Компрометация биометрических данных

Поэтому было бы самонадеянно, исходить из того что базы данных с биометрическими данными останутся не скомпрометированным, хотя конечно никто не отменяет, что к этому нужно стремится.

Особое значение компрометация биометрических баз данных будет иметь при использовании биометрических данных для аутентификации. Дело все в том что биометрические признаки неизменяемы, т.е. украденный (скомпрометированный) признак нельзя будет заменить, так же просто как скомпрометированный пароль.

В этом смысле, пароль будет иметь преимущества над биометрией, потому что пароли могут быть заменены на новые при компрометации, а биометрические признаки человека как известно неизменяемы, именно поэтому они так удобны для идентификации.

Криптозащита
Помимо криптозащиты биометрических идентификаторов, которая считается уже традиционной в хороших системах использующих биометрические признаки, существует еще множество способов обезопасить хранение биометрических идентификаторов.

Отменяемая биометрия
Метод « отменяемой биометрии » суть которого сводится к постоянному повторяемому искажению биометрического признака. Если биометрический признак скомпрометирован, характеристика искажения изменяются, тем самым мы получим новый уникальный (отличный от скомпрометированного) шаблон, который будем использоваться впоследствиии.

Использование хешей
Ну, и третий метод широко применяемый для защиты биометрических данных, сводится к тому что в базе данных хранятся только хеши биометрических признаков, и не хранится сам изображение эталон. Этот способ хорош еще и тем что не подпадает под закон о защите персональных данных. Т.к. данные отпечатков пальце хранятся в виде односторонней хеш-функции, т.е. даже имея хеш вы не сможете восстановить по нему биометрический идентификатор, например отпечаток пальца или любой другой.

Хотя нужно отметить что скомпрометированные хеши тоже могут быть использованы злоумышленниками, все зависит от настроек системы.

Распределенные системы хранения
Архитектура системы хранения сама по себе является значимым фактором. Все централизованные системы хранения данных в том числе и биометрические были скомпрометированы.

Хороший пример использования всех возможностей для защиты биометрической системы аутентификации реализовала компания Apple.

Но, самое уникальное, это конечно то когда и почему Apple удаляет данные отпечатков пальцев из оперативной памяти. В Apple всегда понимали, что как бы система не была хорошо защищена, всегда будет вероятность ее обмануть, так уж устроен этот мир. И даже если защита на высоте всегда остается вариант — просто заставить пользователя силой приложить отпечаток пальца для разблокировки.
Именно поэтому Apple удаляет отпечаток пальца из оперативной памяти блокируя возможность разблокировки устройства отпечатком пальцем.

Собственно, вот полный список случаев когда данные будут удалены из оперативной памяти смартфона:
• устройство выключено или перезагружено
• добавление еще одного пальца
• устройство получает команду удаленной блокировки через Find My iPhone
• пять безуспешных попыток разблокирования с помощью отпечатка подряд
• устройство ни разу не разблокировалось в течение двух суток
• прошло более шести суток с момента последнего ввода кода блокировки, а само устройство не было разблокировано датчиком Touch ID в течение восьми часов

Последний пункт к слову в прессе называют «антиполицай», т.к. он был введен именно после нашумевшего процесса с террористом из Сан-Бернардино, когда на Apple оказывалось давление с целью заставить Apple разблокировать устройство.

Начиная от лица и голоса которые вообще скрыть в современном мире практически невозможно, и заканчивая отпечатками пальцев и ДНК которую можно выделить из фрагментов биоматериала, который человек оставляет в местах своего пребывания. Все эти данные мы оставляем на окружающих нас предметах в процессе жизнедеятельности, и собрать их можно скрытно от носителя.

Естественно есть биометрические признаки которые невозможно собрать скрытно — венозный рисунок пальца или руки, сетчатка глаза.

Вероятность фальсификации зависит не от типа биометрического признака, а от технологии которая используется для считывания этого признака.

Хранение биометрических данных

Биометрия в системах контроля доступа

Самый крупный проект в этой сфере на территории СНГ реализован в Народном банке Казахстана: сканеры отпечатков пальцев, прикладное и серверное программное обеспечение биометрической идентификации используют 9 тыс. сотрудников банка.

Биометрия в смартфонах

Использование смартфонов для бизнеса
Гораздо более интересным и менее известными будут решения для коммерческого и государственного сектора.

С помощью отпечатка пальца вы можете блокировать не только доступ к смартфону, но и к любым приложениям, например к настройкам, или запретить установку новых приложений и удаление старых, что зачастую необходимо для корпоративных смартфонов, все это вы легко сделаете с помощью приложения AppLock (на мой скромный взгляд оно одно из лучших для этих целей). И все это вы сделаете не с помощью пароля, который легко забыть или подсмотреть, а с помощью собственного отпечатка пальцев.

Кроме классического корпоративного использования смартфон может выступать как мобильный терминал для сбора данных. Операционная система Android, позволит достаточно недорого разработать любые программных приложений. Например для синхронизации данных с вашей ERP или CRM системой.

Кроме этого такие решения как правило обладают рядом свойств :
Ключевые отличия:
• Считыватель штрих кода
• Считыватель NFC меток
• Противоударный корпус
• Пыле и влаго защита корпуса
• Считыватель отпечатка пальцев
• Распознавание лиц с помощью встроенной камеры
• Спутниковая система навигации — GPS
• Беспроводной стандарт связи — 4G
• Технология беспроводной локальной сети — Wi-Fi
• Производственная спецификация беспроводных персональных сетей — Bluetooth

Смарт-карты со встроенными сенсорами отпечатка пальца

Классический сценарий использования смарт биометрических карт — замена ПИН кода, и идентификация держателя карты в момент оплаты.

Карты могут быть как со встроенным источником питания так получать энергию от считывателя по технологии RFID.
Преимуществом биометрических карт является безопасное хранение биометрической информации пользователя, только локально на карте.

Выбор смарт-карт отдельная и достаточно сложная задача, по счастью и по этому вопросу у нас есть подробнейшее руководство.

Законода тельство

Дьявол в деталях

Биометрия это надежное решение которое будет работать ни один год, только гарантийный срок на оборудование может достигать 5 лет. А срок эксплуатации 10-15 лет. Но все это будет только если вы не ошибетесь с выбором вендора.

Экономическая ситуация в России ухудшается, это непременно приведет к росту злоупотреблений как с внутренней стороны (со стороны персонала) так и с внешней (потребители, хакеры, профессиональные мошенники). Все это не повод посыпать голову пеплом. Биометрия сегодня это надежное решение способное защитить вас и ваши активы.

Биометрические решения это ваше конкурентное преимущество, так это способ сократить финансовые потери, а при некоторых усилиях и свести их почти к нулю.

Выводы

Для тех кто дочитал до конца, эту статью (я правда пытался ее сокращать как мог) наверное встает один большой вопрос: Стоит ли использовать биометрию если ни один из методов биометрической идентификации не показывает 100% защиты?

Чтобы ответить на этот вопрос нужно вспомнить что в мире нет ничего абсолютного, ну кроме числа 42 🙂 Однако это не повод накрыться простыней и медленно ползти в сторону кладбища!
Смысл систем безопасности, в том числе и биометрических — максимально усложнить задачу негодяям, задрать стоимость успешной атаки до потолка, сделать эту атаку экономически невыгодной. Вторая одновременная задача, совершенствование системы защиты не должно увеличить время и сложность прохождения системы безопасности для рядового пользователя. И даже больше всегда стоит задача уменьшения времени и сложности. И в одновременном решении этих задач биометрии нет равных.

Тем не менее не следует недооценивать возможности злоумышленников для взлома систем безопасности, научно технический прогресс одновременно с новыми инструментами для защиты, дает и новые инструменты для атаки, так этот мир устроен. Уже завтра у злоумышленников могут быть инструменты которые мы считаем технически невозможными в данный момент.
Биометрические системы идентификации, всего лишь один из элементов системы безопасности, и как любой из ее элементов сам по себе никогда не сможет обеспечить абсолютную защиту. В современные системы безопасности безопасности должна быть изначально заложена реакция на взлом, и взлом не должен приводить к отказу в работе всей системы.

Еще один важный момент о котором все забывают, в биометрии есть такое понятие как секретность идентификатора, т.е. то насколько легко несанкционированно получить шаблон идентификатора. Например получить шаблон лица проще простого, с этим справился даже мой кот если бы у него были пальцы.

Неотвратимое счастливое биометрическое будущее

Искусственный интеллект и биометрия

Ну, и на последок пару еще пару слов про будущее, будущее не приходит одномоментно, не будет такого что вы проснулись, и без биометрии шага ступить невозможно.

Даже фейсбуку потребовалось 10 лет чтобы завоевать мир.

Также очевидно что в разных отраслях новые технологии будут внедряться с разной скоростью. Естественно это касается и биометрии.
Многие сходятся во мнении, что дом и автомобиль — это два пространства, которые быстрыми темпами умнеют и насыщаются разнообразными цифровому технологиями. Возможно, именно эти отрасли в недалеком будущем станут драйверами развития биометрических технологий.

Источник