Pierwszym procesem przy użytkowaniu biometrycznego systemu kontroli dostępu jest tzw. rejestracja poszczególnych użytkowników w systemie. Polega ona na pobraniu od nich odpowiednich dla sytemu unikatowych cech biometrycznych w postaci próbek. Dedykowane algorytmy matematyczne przetwarzają pobrane dane w cyfrowy wzorzec biometryczny. Zastosowane algorytmy różnią się zarówno w obszarze różnych techniki i metod biometrycznych. Mogą różnić się też w zakresie jednej techniki, ale w odniesieniu do urządzeń różnych producentów. Powoduje to brak kompatybilności pomiędzy różnymi systemami urządzeniami i konieczność standaryzacji. Pozyskane biometryczne wzorce cyfrowe przechowywane są w zależności od zastosowanego systemu w bazie danych urządzenia biometrycznego, zewnętrznego serwera lub na samodzielnym nośniku informacji (na dyskietce, w pamięci flash, na karcie magnetycznej). W przypadku samodzielnego nośnika potwierdzenie tożsamości odbywa się poprzez bezpośrednie porównanie cech biometrycznych danego użytkownika ("Kim jesteś i co robisz") z danymi zawartymi na nośniku ("Coś, co posiadasz"). Działanie algorytmów wykorzystywanych w systemach biometrycznych polega na analizie związków i relacji pomiędzy określonymi punktami charakterystycznymi w przetwarzanej próbce. W zależności od wykorzystywanej techniki pod uwagę branych jest od kilkudziesięciu do kilkudziesięciu tysięcy punktów charakterystycznych. Dzięki wykorzystaniu algorytmów sprawdzających relacje pomiędzy poszczególnymi punktami istnieje możliwość optymalnego i skutecznego rozpoznania osoby, pomimo różnic wzorców biometrycznych wynikających bezpośrednio ze sposobu pobrania próbki. W zależności od rodzaju mierzonych cech biometrycznych można wyróżnić dwie podstawowe grupy technik biometrycznych: systemy bazujące na pomiarach anatomicznych (cechy fizyczne - genotyp) i behawioralnych (cechy związane z zachowaniem - fenotyp). Jednakże istnieje taka teoretyczna możliwość. Problem tkwi w ekstrakcji parametrów (cech) identyfikacyjnych z zazwyczaj bardzo silnie zakłóconego zestawu danych biometrycznych.

Rys. 6. Zasada działania systemów biometrycznych

Cecha użyta do pomiaru powinna przede wszystkim być:

• powszechna, czyli występować u wszystkich (lub prawie wszystkich) osób,
• indywidualna, czyli unikatowa dla każdego człowieka,
• niezmienna, czyli nie powinna zależeć od stanu człowieka (wiek, przebyte choroby itp.),
• mierzalna, czyli możliwa do zmierzenia przy użyciu dostępnych technologii i metod pomiaru,
• akceptowalna, czyli niewzbudzająca zastrzeżeń, kontrowersji i irytacji,
• niepodrabialna czyli niedająca się sfałszować, lub jej sfałszowanie jest niewspółmierne do poniesionych środków.

Systemy wykorzystujące cechy fizyczne (genotypowe) charakteryzują się z reguły krótszym czasem reakcji i dlatego wykorzystuje się je najczęściej w sytuacjach, gdy zależy nam na szybkim i wygodnym uwierzytelnieniu wielu użytkowników. Systemy wykorzystujące cechy behawioralne (fenotypowe) charakteryzują się z kolei dłuższym czasem koniecznym do wprowadzenia do systemu przez użytkownika wymaganych danych. Wykorzystywane są one najczęściej w przypadkach, gdy zależy nam na mocnym uwierzytelnianiu. Oto kilka przykładów technik biometrycznych wykorzystujących analizę cech anatomicznych:

• barwy głosu,
• zapachu,
• linii papilarnych, geometrii dłoni,
• geometrii i rysów twarzy, rozkładu temperatury twarzy,
• geometrii ucha,
• geometrii ust,
• cech charakterystycznych tęczówki i siatkówki oka,
• układu żył nadgarstka,
• identyfikacja DNA,
• analiza faktury powierzchni twarzy - skóry.

Przykłady technik biometrycznych na podstawie analizy cech behawioralnych:

• charakterystyki głosu, mowy,
• charakterystyki ruchu ust,
• charakterystyki ruchu gałki ocznej,
• pisma,
• pisania na klawiaturze,
• chodu.

Po co to wszystko? W dobie dzisiejszych zagrożeń, w szczególności terrorystycznych i wojny informacyjnej, systemy biometryczne wychodzą na przeciw powszechnym oczekiwaniom zapewnienia większego społecznego poczucia bezpieczeństwa. Jednakże aspekty moralne i obawy związane z wprowadzaniem coraz powszechniej nowoczesnych technologii ingerujących w nasze intymne ja stanowią barierę moralno-społeczną trudną do przekroczenia w sprawnym funkcjonowaniu systemów bezpieczeństwa. Dlatego też chcielibyśmy przybliżyć czytelnikowi problematykę zastosowań biometrii, począwszy od rysu historycznego po wyjaśnienie działania poszczególnych technologii wraz z omówieniem zalet i kroków, których podjęcie pozwoliłyby wyeliminować możliwe do wystąpienia niebezpieczeństwa związane właśnie z wprowadzaniem systemów biometrycznych w naszym codziennym życiu.

Poszczególne zastosowania technik biometrycznych będziemy prezentować w kolejnych artykułach.

Zabezpieczenia nr 4/2006