Download
1 / 35
350 likes | 468 Views
یا رب تویی سرآغاز هر کار. دانشگاه علمی و کاربردی خانه کارگر گرگان موضوع پروژه : بیو متریک گردآورنده : رقیه پویان دانشجوی پودمان 7 رشته IT استاد رنجبر پائیز 1390.
E N D
دانشگاه علمی و کاربردی خانه کارگر گرگان • موضوع پروژه : • بیو متریک • گردآورنده : رقیه پویان • دانشجوی پودمان 7 رشته IT • استاد رنجبر • پائیز 1390
۱- سیستم های شناسایی بیومتریك از مشخصه های فیزیكی فرد همانند اثر انگشت الگوی دست، ساختار عنبیه، رگ های دست فرد یا از مشخصه های رفتاری مانند: صدا دست خط یا حتی آهنگ و ریتم نوشتن استفاده می كند. • ۲- سیستم بیومتریك به جای مقایسه تصویرهای واقعی از الگوریتم ها و كدهای عددی برای تحلیل اطلاعات استفاده می كند. • این اطلاعات فضایی بسیار كم و در حد چند بیت اشغال می كند. مقدمه کلمه بیومتریک از کلمه یونانی بیو به معنای زندگی و کلمه متریک به معنای اندازه گیری تشکیل شده است .
بیومتریك و تشخیص هویت • بیومتریك از ویژگی ها و مشخصه های رفتاری و فیزیكی فرد استفاده می كند و سپس تصمیم می گیرد كه آیا این همان كسی است كه ادعا می كنید یا خیر. • تشخیص هویت تنها از برخی ویژگی های فیزیكی فرد استفاده می كند و اغلب در تحقیقات جنایی كاربرد دارد تا امنیتی. • بیومتریک طوری طراحی شده كه به جای استفاده از چیزی كه شما دارید مثل یك كلید و یا چیزی كه شما می دانید مثل كلمه رمز از آنچه كه وجودتان را ساخته استفاده می كنید یعنی ویژگی های فردی شما. چیزهایی كه هیچ گاه گم، دزدیده و یا فراموش نمی شوند. همیشه و همه جا همراهتان هستند و خیلی دشوار است كه بتوان از آنها كپی گرفت.
سامانه بیومتریک یک سامانه بیومتریکی اساساً یک سامانه تشخیص الگو ست که هویت اشخاص را با استفاده از اطلاعات بیومتریکی آنها، تعیین یا تأیید می نماید. اولين قدم در راه استفاده از اين سامانه ها ثبت اطلاعات بيومتريكي فرد در بانك داده سامانه مي باشد كه پس از ثبت اطلاعات افراد در اين سامانه، دونوع خدمت از سامانه بيومتريكى در خواست مى شود: تأييد هويت و تعيين هويت
بيومتريك شامل سه گام است • ۱- دریافت اطلاعات: اولین باری كه از سیستم استفاده می كنید، اطلاعات اساسی شما از قبیل نام و شماره شناسنامه تان را به طور دقیق ثبت می كند. سپس از ویژگی ها و مشخصه های خاص عكس می گیرد و آنها را نگهداری می كند.
۲-ذخیره سازی اطلاعات: اكثر این سیستم ها تصویر یا صدای ثبـت شده در مرحله یـك را بـه طور كامل ذخیره نمی كنند بلكه این ویژگی ها را تحلیل كرده و به كد و یا نمودار تبدیل می كنند. بعضی از این سیستم ها این اطلاعات را بر روی یك كارت هوشمند Smart Card ضبط می كنند كه می توانید آن را با خود همراه ببرید.
۳- مقایسه و تطبیق اطلاعات داده شده با اطلاعات ذخیره شده:برای بار دوم كه از این سیستم استفاده می كنید داده ها را با اطلاعات ذخیره شده در خود مقایسه می كند. • اگر این اطلاعـات با یكدیگر همخـوانی داشتند، سیستم شما را می پذیرد. در غیر این صورت اجازه ورود نخواهید داشت.
تأیید هويت • در تأیید هویت، در ابتدا فرد از طریق ذکر نام یا وارد نمودن رمز عبور و یا ارائه مدرک شناسایی (و یا از هر طریق متداول و مرسوم غیر بیومتریکی دیگر) وجود هویت خاصی را ادعا می نماید. سپس سامانه به مقايسه داده هاي بيومتريکي مدعي با داده هاي ثبت شده درمرجع طبق مشخصات ارائه شده توسط فرد مي پردازد و ادعای وی مورد بررسی قرار می گیرد و نتیجه به نحو مقتضی اعلام می گردد. • تأیید هویت در واقع پاسخ به اين سؤال است که " آيا او همان فردي است که ادعا می نماید؟ "
تعيين هويت • در تعیین هویت ، سامانه پس از دریافت داده های بیومتریکی ارائه شده توسط فرد یا کاربر سامانه به مقایسه داده ها با کلیه اطلاعات ثبت شده در مرجع یا بانک اطلاعاتی می پردازد. • در این حالت فرض بر این است که اطلاعات فرد در سامانه وجود دارد . به این ترتیب نیازی نیست که کاربر قبل از مقایسه داده های بیومتریکی اش ادعای هویت خاصی را داشته باشد . در واقع تعیین هویت پاسخ به این سئوال است که "او چه کسی است"
لازم به ذکر است که تعیین هویت به دو صورت اجرا می شود ؛ • تعیین هویت مثبت و تعیین هویت منفی . • در تعیین هویت مثبت سامانه جهت اثبات وجود یک داده بیومتریکی در بانک اطلاعاتی ، عمل مقایسه و جستجو را انجام می دهد در این حالت هدف اجازه یافتن برای ورود در سامانه است . یک سامانه با تعیین هویت مثبت امکان استفاده چندین نفر از یک هویت مشترک را از بین می برد . • در تعيين هويت منفي، نبود داده بيومتريكي در سامانه- مشابه الگوي ارائه شده توسط كاربر - بررسي مي شود و منظور از آن جلوگيري از ورود فرد غير مجاز به سامانه است. يك سامانه با تعيين هويت منفي امكان استفاده از چند هويت توسط يك نفر را از بين مي برد
بخش های سیستم بیومتریک • ۱- حس گر Sensor كه مشخصه مورد استفاده برای شناسایی را پیدا می كند. • ۲- كامپیوتری كه اطلاعات را دریافت و ذخیره سازی می كند. • ۳- نرم افزاری كه مشخصه ها را تحلیل و آنها را به كد یا نمودار تبدیل می كند و عمل تطبیق را انجام می دهد.
مزایای کاربری • غیر قابل حدس زدن • غیر قابل فراموشی و غیر قابل سرقت • عدم نیاز به نگهداری ویژه • سهولت استفاده • سرعت استفاده • کاهش هزینه های امنیتی در خصوص بکارگیری نیروی انسانی ورزیده • کاهش زیانهای ناشی از تقلب، سرقت و ... • امکان تعیین هویت اصلی و واقعی افراد • • تشخیص مظنونین • • مبارزه با تروریسم • • ممانعت از فرار از قانون • • جلوگیری از مهاجرتهای غیر قانونی
خصوصیات سیستم بیومتریک • براي هر فرد منحصر به فرد باشد. • براي هر فرد تكرار پذير باشد.
انواع بیومتریک ها • فيزيولوژيکي physiological • عنبيه نگاري Iris –Scan • شبکیه نگاری Scan - Retina • انگشت نگاري Finger -- Scan • سيستم خودکارتشخيص اثرانگشت(AFIS) • چهره نگاري Facial-Scan • هندسه دست Hand - Scan • صوت Scan – Voice
رفتاري Behavioral • امضاء Scan - Signature • نحوه تايپ کردن Stroke - Scan Key • نحوه راه رفتن • الگوی رگ های پشت دست • خطوط کف دست • شکل گوش • DNA • بوی الگوی بافتهای زیر پوستی دست
انواع بیومتریک ها نحوه عملکرد شناسایی از طرق مختلف
دست خط • این سیسـتم هوشـمند فقط بـه شكل نهـایی امضا یا كلمه توجه نمی كند، بلكه آن را تحلیل می كند. میزان فشار قلم بر روی كاغذ و سرعت و آهنگ نوشتن و ترتیب شكل دادن به حروف را بررسی و حتی عادات نوشتاری شما را ثبت می كند. • مثلا نقطه و یا علامتی كه معمولا بعد از نوشتن كلمه یا متنی می گذارید. برخلاف شكل های ساده حروف كه به آسانی جعل می شوند تقلید این خصایص فردی از آنچه كه می پندارید بسیار مشكل تر است. • حس گر سیستم حس لامسه بسیار حساسی دارد یا حتی مجهز به خودكاری با حس گرمای بسیار قوی است و بدین ترتیب فشار، جهت و حالت گرفتن خودكار را بررسی می كند، حتی زوایای میان خودكار و صفحه ثبت می شوند. سپس نرم افزار متن نوشته شده را به نمودار تبدیل می كند و عمل مقایسه انجام می شود. • این سیستم به قدری هوشمند است كه می تواند تغییرهای بسیار جزیی و كوچك دست خط شخص را از روزی به روز دیگر و تا هر زمان دیگر تشخیص دهد و به طور خودكار آنها را به ثبت برساند.
الگوی دست • شكل دست و انگشت افراد، یك ویژگی منحصر به فرد به شمار می رود. • از آنجا كه مكان های تجاری و مدارس تنها نیاز به تصدیق هویت كاربر دارند و نه تشخیص آن بنابراین به جای اینكه از امكانات امنیتی بالاتری استفاده كنند اغلب اسكنرهای الگوی دست و انگشت را به كار می گیرند. • این سیستم ها مجهز به یك دوربین دیجیتال هستند، كافی است دست خود را به آرامی بر روی یك صفحه صاف و مسطح بگذارید و انگشتانتان را در یك ردیف قرار دهید تا اسكنر بتواند به طور دقیق عمل خود را انجام دهد. پس از آن دوربین یك یا چند عكس از دست شما و یا اثری كه بر روی صفحه ایجاد كرده است می اندازد. از این اطلاعات استفاده می كند تا طول، عرض، ضخامت و همه ابعاد و انحنای دست و انگشتان شما را اندازه گیری كند و آنگاه این داده ها را به یك الگوریتم عددی تبدیل می كند. • اما از طرفی دست بسیاری از افراد در طول زمان به خاطر جراحی یا بیماری هایی چون ورم مفاصل و آرتروز انگشتان دچار تغییر شكل و یا تغییر وزن می شود. • به همین دلیل است كه بعضی از این سیستم ها اطلاعاتشان را همواره به روز Up to date می كنند تا حتی كوچك ترین تغییرات را هم به ثبت برسانند.
الگوی صدا • صدای شما به دلیل لرزش های خاص تارهای صوتی و شكل حفره های دهانی تان و نحوه حركت دادن لب هایتان هنگام صحبت منحصر به فرد است. • برای ثبت نام در یك سیستم شناسایی كه براساس الگوی صدا عمل می كند، بایستی تعدادی كلمه را تلفظ كنید یا می توانید از تكیه كلام هایتان استفاده كنید. • شیوه ای كه در این سیستم شناسایی به كار گرفته می شود طیف نگار صدا نام دارد و به شكل امواج صدا ربطی ندارد. طیف نگار در اصل نموداری است كه فركانس صدا را به روی محوری عمودی و زمان را روی محوری افقی ثبت می كند. • گویش ها، لهجه ها و صداهای مختلف شكل های مختلفی بر روی نمودار ایجاد می كنند.طیف نگار صدا از رنگ ها و سایه های خاكستری استفاده می كند تا كیفیت صدا را به خوبی نمایش دهد.
بعضی از شركت ها از این طریق، برای شناسایی كارمندانشان استفاده می كنند و كاربران می توانند بدون اینكه در محل حضور فیزیكی داشته باشند به اطلاعات شركت دست یابند. درحالی كه اسكنر الگوی دست یا عنبیه حتما به حضور فرد نیاز دارد. • در روش الگوی صدا كاربر می تواند در خانه بنشیند و با یك تلفن كسب اجازه كند. • متاسفانه افرادی می توانند بدین ترتیب سر بعضی از سیستم ها را كلاه بگذارند به خصوص سیستم هایی كه با تلفن نیز كار می كنند. • اگر ضریب امنیت سیستم پایین باشد این سیستم گاهی نمی تواند تفاوت صدای زنده را از صدای ضبط شده تشخیص دهد، به همین دلیل بعضی از این سیستم ها برای جلوگیری از چنین خطایی از چندین رمز كه بـه طور اتفاقی انتخاب شده اند، استفاده می كند. یا به جای ثبت كردن الگوی یك سری كلمات مشخص الگوی صدایی كلی را به كار می گیرند.
اسکن از عنبیه چشم • در قلب این سیـستم یك (CCD Charge Coupled Device) عناصر میكرو الكترونیكی كه نور را به سیگنال تبدیل می كنند وجود دارد. • این سیستم برای اینكه تصویری شفاف و با كیفیت بالا از عنبیه شخص بگیرد از نوری قابل رویت با فركانسی نزدیك به فركانس اشعه مادون قرمز استفاده می كند. بدین ترتیب مردمك چشم شخص بسیار تیره تر به نظر می رسد و در نتیجه كار كامپیوتر را برای جداسازی مردمك از عنبیه راحت تر می كند. • وقتی كه درون چشمی را از اسكنر نگاه می كنید دوربین به صورت خودكار بر روی عنبیه چشم شما تنظیم می كند. برای اینكه مطمئن شوید در جای درستی ایستاده اید سیستم به یك آینه مجهز می شود یا دستگاه با صدای رسا به شما اعلام می كند كه چشم خود را در جای دقیقی نگاه داشته اید یا خیر.
معمولا بایستی چشم شما ۱۰ تا ۲۵ سانتی متر از دوربین فاصله داشته باشد وقتی دوربین از عنبیه عكس می گیرد محل های زیر را مشخص می كند: • ۱ مركز مردمك • ۲ لبه مردمك • ۳ لبه عنبیه • ۴ مژه و پلك چشم، سپس الگوی عنبیه را آنالیز و به رمز ترجمه می كند. • طبق تحقیق های انجام شده چشم انسان از ویژگی های كاملا منحصر به فرد و یكتای او به شمار می رود. همچنین اسكن از عنبیه این امكان را برای سیستم فراهم می سازد تا ۲۰۰ نقطه از عنبیه بررسی و مقایسه شود. • در بدن انسان عنبیه چشم ساختاری ظاهری ولی به نوعی محافظت شده به حساب می آید، عضوی است كه با گذر زمان دستخوش تغییر نمی شود و این ویژگی، این روش شناسایی را بیش از سایر روش ها ایده آل می سازد. در اكثر مواقع عنبیه چشم افراد پس از انجام عمل جراحی نیز بدون تغییر باقی می ماند. حتی افراد نابینا نیز می توانند از این روش استفاده كنند، البته تا زمانی كه چشم آنها عنبیه داشته باشد. استفاده از عینك یا لنزهای تماسی هیچ كدام بر روال كار تشخیص، اختلال ایجاد نمی كنند و سبب تشخیص نادرست نمی شوند.
اسکن از شبکیه چشم • بعضی از افراد اسكن عنبیه ای را با اسكن شبكیه ای اشتباه می كنند، در حالی كه برای اسكن از شبكیه به نوری روشن و درخشان تر احتیاج داریم تا شبكیه چشم فرد به خوبی روشن شود. سپس حس گر از ساختار رگ های خونی كه در پشت چشم شخص است عكس می گیرد. • به عقیده برخی از كارشناسان اسكن از شبكیه چندان راحت و بی دردسر نیست و احتمال آنكه شبكیه انسان با گذر زمان تغییر كند، بسیار بالا است كه این امر موجب تشخیص و شناسایی غلط می شود، اما اگر از این ضعف چشم پوشی كنیم این شیوه نیز از ضریب امنیتی بالایی برخوردار است چون واقعا نمی توان ساختار رگ های خونی كسی را جعل كرد.
اسکن از ورید • رگ های بدن انسان نیز همانند شبكیه و اثر انگشت از ویژگی های او به شمار می رود، حتی رگ های بدن دوقلوها هم مثل یكدیگر نیست به علاوه رگ های دست چپ و راست یك انسان هم با یكدیگر تطابق ندارد. • برای استفاده از این نوع روش شناسایی می بایست كف یا پشت دست خود را روی صفحه اسكنر قرار دهید. یك دوربین عكاسی دیجیتال با استفاده از اشعه ای كه فركانس آن نزدیك به مادون قرمز است، از دست شما عكس می گیرد، بدین ترتیب كه هموگلوبین موجود در خون رگ های شما این نور را جذب می كند و سبب می شود كه رگ ها در تصویر تیره دیده شوند. • این روش نیز، چون دیگر انواع بیومتریك از ساختار رگ های شما الگویی می سازد كه بر پایه شكل و فرم و محل آنها بنا شده است.
کدام روش بهتر و دقیق تر است؟ • تشخیص دقیق: همه سیستم های بیومتریك از ویژگی های انسانی استفاده می كنند، اما اینكه كدام روش بهتر و دقیق تر است به میزان امنیت به كار رفته در سیستم، تعداد افرادی كه از این روش استفاده می كنند و دقت سیستم مربوط می شود. اكثر سازنده ها، برای اینكه میزان ضریب امنیت را اندازه بگیرند عوامل زیر را بررسی می كنند و سیستم را نسبت به این موارد می سنجد: • ۱ False Accept Rate (FAR) : • سیستم چه تعداد از افرادی كه خود را جای شخص دیگری جا زده اند به اشتباه می پذیرد. • ۲ False Reject Rate (FRR) : • سیستم چه تعدادی از افرادی را كه اجازه ورود دارند، نمی شناسد و به اشتباه نمی پذیرد. • ۳ Failure to Acquire Rate (FTA) : • چند بار كاربر بایستی ویژگی هایش را به سیستم معرفی كند تا سیستم او را بشناسد.
ترکیب چند اسکن با یکدیگر • در بعضی از سیستم های فوق امنیتی متخصصین از روش Layered استفاده می كنند. • Hulty Model سیستمی است كه چند روش شناسایی از طریق بیومتریك را با هم تركیب می سازد مثلا اسكن عنبیه و الگوی صدا. و بدین ترتیب ضریب امنیت را افزایش می دهند.
آیا بیومتریک به حریم شخصی تجاوز می کند ؟ • بعضی از افراد به دلیل برخی مسائل فرهنگی با این سیستم مخالفت می كنند. • آنها تصور می كنند بیومتریك دنیای شخصی آنها را شناسایی می كند و خصوصی ترین فعالیت شان را زیر نظر دارد. در واقع این افراد از این سیستم تصوری نابجا دارند. • آنها می پندارند بیومتریك از یك مجموعه عظیم اطلاعات حیاتی افراد روی زمین تشكیل شده و نگرانند كه آیا این مجموعه امن می ماند یا مانند هر نرم افزار دیگری ممكن است مورد حمله هكرها واقع شود. اما جالب است بدانیم این فناوری اصلا قابلیت ذخیره سازی و طبقه بندی اطلاعات همه افراد روی زمین را ندارد و در واقع هر سیستمی مقدار كمی از اطلاعات درباره تعداد كمی كاربر وابسته به خود را ذخیره می كند و اطلاعاتی را كه نماینده ویژگی های یك فرد است، در خود نگهداری نمی كند بلكه آنها را به كدهایی كه فقط برای خودش تعریف شده است تبدیل می كند. • اكثر این سیستم ها فقط در یك مكانخاص و جایی كه آنها را مستقر ساخته اند، كار می كنند . از طرفی اطلاعات یك سیستم لزوما با بقیه سیستم ها سازگار نیست، اگرچه در حال حاضر چندین سازمان برآنند كه اطلاعات بیومتریك سیستم های امنیتی خود را استاندارد و هماهنگ با یكدیگر سازند.
نتیجه گیری • می شه نتیجه گرفت که بیومتریک روش های قابل اطمینان و غیر قابل جعل یا کپی برداری را ارائه می دهد ، مخصوصا در مواردی که اطلاعات حیاتی است مانند اطلاعات تجاری مربوط به یک شرکت ویا حسابهای بانکی این روش ها بسیار موفق است . • كاربردهای فناوری بیومتریك می تواند از صدور اجازه ورود یك شخص به مكانی خاص، بسیار فراتر رود. • مثلا در بیمارستان ها در بخش زایمان به محض اینكه نوزاد از مادر متولد می شود اسكن دقیقی از بدن او صورت می گیرد و بدین ترتیب امكان تعویض اشتباهی نوزادان به صفر می رسد. هم اكنون در بعضی از فرودگاه ها به جای بررسی گذرنامه و مدارك شناسایی از بیومتریك بهره می برند. • در بعضی ادارات و ساختمانها از چک کردن اثر انگشت به همراه شماره پرسونلی برای ثبت ساعات ورود و خروج کارمندان استفاده می شود. از این روش ها می توان در انتخابات الکترونیک نیز بهره جست. • كارشناسان چنین پیش بینی كرده اند كه در آینده ای نه چندان دور از روش های جدیدتری برای شناسایی افراد از طریق بیومتریك استفاده می شود از قبیل استفاده از DNA بدن انسان، استفاده از ساختار اصلی ناخن و دندان ها، شكل گوش افراد، بوی بدن، الگوی پوست بدن و الگوی نبض.
منابع • www.future.org • Iranian futurist ayandeh- negar • نوشته : تریسی ویلسون ، ترجمه : مریم ا نصاری • www.prozhe.com
