Sådan fungerer biometri

Forestil dig, at du er James Bond, og du skal ind på et hemmeligt laboratorium for at afvæbne et dødbringende biologisk våben og redde verden. Men først, du skal komme forbi sikkerhedssystemet. Det kræver mere end bare en nøgle eller et kodeord - du skal have skurkens iriser, hans stemme og håndens form for at komme ind.

Du kan også støde på dette scenario, minus det dødbringende biologiske våben, i en gennemsnitlig dag på jobbet. Lufthavne, hospitaler, hoteller, købmandsforretninger og endda Disneys forlystelsesparker bruger i stigende grad biometri - teknologi, der identificerer dig baseret på dine fysiske eller adfærdsmæssige træk- for ekstra sikkerhed.

I denne artikel, du lærer om biometriske systemer, der bruger håndskrift, håndgeometri, stemmeprint, iris struktur og vene struktur. Du vil også lære, hvorfor flere virksomheder og regeringer bruger teknologien, og om Qs falske kontaktlinser, indspillet stemme og silikonehånd kunne virkelig få James Bond ind i laboratoriet (og lade ham redde verden).

Du tager grundlæggende sikkerhedsforanstaltninger hver dag - du bruger en nøgle til at komme ind i dit hus og logge på din computer med et brugernavn og en adgangskode. Du har sikkert også oplevet panikken, der følger med fejlplacerede nøgler og glemte adgangskoder. Det er ikke bare, at du ikke kan få det, du har brug for - hvis du mister dine nøgler eller skriver dit kodeord på et stykke papir, en anden kan finde dem og bruge dem, som om de var dig.

I stedet for at bruge noget du har (som en nøgle) eller noget du kender (som et kodeord), biometri anvendelser hvem er du at identificere dig. Biometri kan bruge fysiske egenskaber , som dit ansigt, fingeraftryk, iris eller vener, eller adfærdsmæssige egenskaber som din stemme, håndskrift eller tastetryk. I modsætning til nøgler og adgangskoder, dine personlige egenskaber er ekstremt svære at miste eller glemme. De kan også være meget vanskelige at kopiere. Af denne grund, mange mennesker anser dem for at være sikrere og mere sikre end nøgler eller adgangskoder.

Biometriske systemer kan virke komplicerede, men de bruger alle de samme tre trin:

• Tilmelding :Første gang du bruger et biometrisk system, den registrerer grundlæggende oplysninger om dig, som dit navn eller et identifikationsnummer. Det tager derefter et billede eller en optagelse af din specifikke egenskab.
• Opbevaring :I modsætning til hvad du kan se i film, de fleste systemer gemmer ikke det komplette billede eller optagelse. De analyserer i stedet dit træk og oversætter det til en kode eller graf. Nogle systemer registrerer også disse data på et smartkort, som du har med dig.
• Sammenligning :Næste gang du bruger systemet, den sammenligner den egenskab, du præsenterer, med oplysningerne i filen. Derefter, det accepterer eller afviser, at du er den, du hævder at være.

Systemer bruger også de samme tre komponenter:

• EN sensor der registrerer den egenskab, der bruges til identifikation
• EN computer der læser og gemmer informationen
• Software der analyserer karakteristikken, oversætter det til en graf eller kode og udfører de faktiske sammenligninger

Biometriske sikkerhedssystemer, ligesom fingeraftryksscanneren til rådighed på IBM ThinkPad T43 (højre), bliver mere og mere almindeligt til hjemmebrug. Du kan læse andre HowStuffWorks -artikler for at lære om ansigtsgenkendelse og fingeraftryksscanning.

1. Håndskrift
2. Hånd- og fingergeometri
3. Stemmeprint
4. Iris scanning
5. Vein geometri
6. Fortrolighed og andre bekymringer

Håndskrift

Ved første øjekast, Brug af håndskrift til at identificere mennesker virker måske ikke som en god idé. Trods alt, mange mennesker kan lære at kopiere andres håndskrift med lidt tid og øvelse. Det ser ud til, at det ville være let at få en kopi af en andens underskrift eller den nødvendige adgangskode og lære at forfalske den.

Men biometriske systemer ser ikke bare på, hvordan du former hvert bogstav; de analyserer handlingen med at skrive. De undersøger det tryk, du bruger, og den hastighed og rytme, du skriver med. De registrerer også den rækkefølge, hvor du danner bogstaver, som om du tilføjer prikker og kryds, mens du går, eller når du er færdig med ordet.

I modsætning til bogstavernes enkle former, disse egenskaber er meget svære at forfalske. Selvom en anden fik en kopi af din signatur og spores den, systemet ville sandsynligvis ikke acceptere deres forfalskning.

Sensorer til et håndskriftsgenkendelsessystem kan omfatte en berøringsfølsom skriveflade eller en pen, der indeholder sensorer, der registrerer vinkel, tryk og retning. Softwaren oversætter håndskriften til en graf og genkender de små ændringer i en persons håndskrift fra dag til dag og over tid.

Hånd- og fingergeometri

Folks hænder og fingre er unikke - men ikke så unikke som andre træk, som fingeraftryk eller iris. Derfor er virksomheder og skoler, frem for faciliteter med høj sikkerhed, typisk bruge hånd- og fingergeometri læsere til godkende brugere, ikke til identificere dem. Disney forlystelsesparker, for eksempel, bruge fingergeometri -læsere til at give billetindehavere adgang til forskellige dele af parken. Nogle virksomheder bruger håndgeometri -læsere i stedet for tidskort.

Systemer, der måler hånd- og fingergeometri, bruger et digitalt kamera og lys. For at bruge en, du skal blot lægge din hånd på en flad overflade, justere dine fingre mod flere pinde for at sikre en nøjagtig læsning. Derefter, et kamera tager et eller flere billeder af din hånd og den skygge, den kaster. Den bruger disse oplysninger til at bestemme længden, bredde, tykkelse og krumning af din hånd eller fingre. Det oversætter disse oplysninger til en numerisk skabelon.

Hånd og finger geometri systemer har et par styrker og svagheder. Da hænder og fingre er mindre særprægede end fingeraftryk eller iris, nogle mennesker er mindre tilbøjelige til at føle, at systemet invaderer deres privatliv. Imidlertid, mange menneskers hænder ændrer sig over tid på grund af skade, ændringer i vægt eller gigt. Nogle systemer opdaterer dataene for at afspejle mindre ændringer fra dag til dag.

Til applikationer med højere sikkerhed, biometriske systemer bruger mere unikke egenskaber, som stemmer.

Stemmeprint

Din stemme er unik på grund af formen på dine vokale hulrum og den måde, du bevæger munden på, når du taler. For at tilmelde dig et stemmeprintsystem, enten siger du de nøjagtige ord eller sætninger, det kræver, eller du giver en udvidet prøve af din tale, så computeren kan identificere dig, uanset hvilke ord du siger.

Når folk tænker på stemmeprint, de tænker ofte på det bølgemønster, de ville se på et oscilloskop. Men de data, der bruges i en stemmeprint, er en lyd spektrogram , ikke en bølgeform. Et spektrogram er dybest set en graf, der viser en lyds frekvens på den lodrette akse og tiden på den vandrette akse. Forskellige talelyde skaber forskellige former inden for grafen. Spektrogrammer bruger også farver eller gråtoner til at repræsentere lydens akustiske kvaliteter. Denne vejledning har meget mere information om spektrogrammer og hvordan man læser dem.

Nogle virksomheder bruger stemmeprintgenkendelse, så folk kan få adgang til oplysninger eller give tilladelse uden at være fysisk til stede. I stedet for at træde op til en iris scanner eller håndgeometri læser, nogen kan give tilladelse ved at foretage et telefonopkald. Desværre, mennesker kan omgå nogle systemer, især dem, der arbejder via telefon, med en enkel registrering af en autoriseret persons adgangskode. Derfor bruger nogle systemer flere tilfældigt valgte stemmeadgangskoder eller bruger generelle stemmeprint i stedet for udskrifter til bestemte ord. Andre bruger teknologi, der registrerer de artefakter, der er skabt ved optagelse og afspilning.

For nogle sikkerhedssystemer, en identifikationsmetode er ikke nok. Lagdelt systemer kombinerer en biometrisk metode med et nøglekort eller en pinkode. Multimodal systemer kombinerer flere biometriske metoder, som en iris -scanner og et stemmeprintsystem.

Iris scanning

Iris -scanning kan virke meget futuristisk, men i hjertet af systemet er et simpelt CCD digitalkamera. Det bruger både synligt og nær-infrarødt lys til at tage et klart, billede med høj kontrast af en persons iris. Med nær-infrarødt lys, en persons elev er meget sort, gør det let for computeren at isolere pupillen og iris.

Når du kigger ind i en iris scanner, enten fokuserer kameraet automatisk, eller du bruger et spejl eller hørbar feedback fra systemet til at sikre, at du er placeret korrekt. Som regel, dit øje er 3 til 10 tommer fra kameraet. Når kameraet tager et billede, computeren finder:

• Elevens centrum
• Kanten af ​​eleven
• Kanten af ​​iris
• Øjenlåg og øjenvipper

Det analyserer derefter mønstrene i iris og oversætter dem til en kode.

Iris-scannere bliver mere almindelige i applikationer med høj sikkerhed, fordi folks øjne er så unikke (chancen for at forveksle en iriskode med en anden er 1 ud af 10 til 78. power [ref]. De tillader også mere end 200 referencepunkter til sammenligning , i modsætning til 60 eller 70 punkter i fingeraftryk.

Iris er en synlig, men beskyttet struktur, og det ændrer sig normalt ikke over tid, hvilket gør den ideel til biometrisk identifikation. Det meste af tiden, folks øjne forbliver også uændrede efter øjenoperation, og blinde mennesker kan bruge iris -scannere, så længe deres øjne har iris. Briller og kontaktlinser forstyrrer typisk ikke eller forårsager unøjagtige aflæsninger.

Vein geometri

Som med iriser og fingeraftryk, en persons vener er helt unikke. Tvillinger har ikke identiske årer, og en persons vener adskiller sig mellem deres venstre og højre side. Mange vener er ikke synlige gennem huden, hvilket gør dem ekstremt vanskelige at forfalske eller manipulere med. Deres form ændrer sig også meget lidt, når en person ældes.

For at bruge et venegenkendelsessystem, du placerer simpelthen din finger, håndled, håndfladen eller bagsiden af ​​din hånd på eller i nærheden af ​​scanneren. Et kamera tager et digitalt billede ved hjælp af nær-infrarødt lys. Hæmoglobinet i dit blod absorberer lyset, så venerne ser sorte ud på billedet. Som med alle de andre biometriske typer, softwaren skaber en referenceskabelon baseret på venestrukturens form og placering.

Scannere, der analyserer vengeometri, er helt forskellige fra venescanningstest, der sker på hospitaler. Veinscanning til medicinske formål bruger normalt radioaktive partikler. Biometriske sikkerhedsscanninger, imidlertid, bare brug lys, der ligner det lys, der kommer fra en fjernbetjening. NASA har mange flere oplysninger om at tage billeder med infrarødt lys.

Fortrolighed og andre bekymringer

Nogle mennesker gør indsigelse mod biometri af kulturelle eller religiøse årsager. Andre forestiller sig en verden, hvor kameraer identificerer og sporer dem, når de går ned ad gaden, følge deres aktiviteter og købe mønstre uden deres samtykke. De spekulerer på, om virksomheder vil sælge biometriske data på den måde, de sælger e-mail-adresser og telefonnumre. Folk kan også undre sig over, om der vil findes en enorm database et sted, der indeholder vigtig information om alle i verden, og om disse oplysninger ville være sikre der.

På dette tidspunkt, imidlertid, biometriske systemer har ikke mulighed for at lagre og katalogisere oplysninger om alle i verden. De fleste gemmer en minimal mængde information om et relativt lille antal brugere. De gemmer generelt ikke en optagelse eller repræsentation i virkeligheden af ​​en persons egenskaber-de konverterer dataene til en kode. De fleste systemer fungerer også kun på et bestemt sted, hvor de er placeret, som en kontorbygning eller et hospital. Oplysningerne i et system er ikke nødvendigvis kompatible med andre, selvom flere organisationer forsøger at standardisere biometriske data.

Ud over potentialet for krænkelser af privatlivets fred, kritikere rejser flere bekymringer om biometri, såsom:

• Over afhængighed :Opfattelsen af, at biometriske systemer er idiotsikre, kan få folk til at glemme alt om daglig, sund fornufts sikkerhedspraksis og for at beskytte systemets data.
• Tilgængelighed :Nogle systemer kan ikke tilpasses til bestemte populationer, som ældre eller handicappede.
• Interoperabilitet :I nødsituationer, bureauer, der bruger forskellige systemer, skal muligvis dele data, og forsinkelser kan resultere, hvis systemerne ikke kan kommunikere med hinanden.

Masser mere information

relaterede artikler

• Sådan fungerer DNA -beviser
• Sådan fungerer ansigtsgenkendelse
• Sådan fungerer fingeraftryksscannere
• Sådan fungerer kryptering
• Sådan fungerer identitetstyveri
• Sådan fungerer låseplukning
• Sådan fungerer digitale kameraer
• Sådan fungerer scannere

Flere store links

• Biometrisk konsortium
• Biometri katalog
• MSU:Biometrisk forskning
• Forsvarsministeriet:Biometri
• National Institute of Standards and Technology:Biometri Resource Center

Kilder

• Bromba, Dr. Manfred. "Ofte stillede spørgsmål om biometri." http://www.bromba.com/faq/biofaqe.htm#Biometrie
• Brun, Greg. "Forbind prikkerne." Latin handel, April 2005. http://www.findarticles.com/p/articles/mi_m0BEK/is_4_13/ai_n13798070
• FindBiometrics http://www.findbiometrics.com/
• Homeland Security:Biometri. GlobalSecurity.org http://www.globalsecurity.org/security/systems/biometrics.htm
• Mainguet, Jean-François. "Biometri." 2004. http://perso.wanadoo.fr/fingerchip/biometrics/biometrics.htm
• Ross, EN., S. Prabhakar og A. Jain. "En oversigt over biometri." http://biometrics.cse.msu.edu/info.html
• Ressourcer relateret til biometri og mennesker med handicap http://www.icdri.org/biometrics/biometrics.htm
• Thalheim, L., J. Krissler og P. Ziegler. "Kropstjek." WIBU -systemer, November 2002. http://www.heise.de/ct/english/02/11/114/