Bezpečnost biometrických systémů: Falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

1. Bezpečnost biometrických systémů:Falsifikace a detekce živosti u otisků prstů Ing. Michal Doležel Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií Ústav inteligentních systémů Božetěchova 2, 612 66 Brno idolezel@fit.vutbr.cz 22. 05. 2014

2. Úvod do problematiky rozpoznávání osob • Podle čeho rozpoznáme známe osoby? Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

3. Úvod do problematiky rozpoznávání osob • Podle čeho rozpoznáme známe osoby? • obličej • postava • hlas • chůze • písmo Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

4. Identita – definice, rozdělení • „Jednoznačná charakteristika každého jedince.“ • Identita bývá založena na: • Znalosti • Vlastnictví • Bytí Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

5. Identita založená na znalosti • Založeno na něčem co víme: • heslo, PIN, tajné tlačítko, ... • 25 nejčastěji používaných hesel na internetu:password, 123456, 12345678, 1234, qwerty, 12345, dragon, pussy, baseball, football, letmein, monkey, 696969, abc123, mustang, michael, shadow, master, jennifer, 111111, 2000, jordan, superman, harley, 1234567 Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

6. Identita založená na vlastnictví • Založeno na něčem co vlastníme: • klíč, čipová karta Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

7. Identita založená na bytí • Založeno na něčem co jsme: • obličej, otisk prstu, ... Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

8. Biometrie - definice • Biometrie je proces automatického rozpoznávání osob na základě jejich charakteristických anatomických a behaviorálních rysů.“ Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

9. Biometrie – výhody/nevýhody • Výhody: • vyšší bezpečnost • ztěžuje ztráty identity • ztěžuje krádeže identity • ztěžuje popření identity • zvyšuje pohodlnost • Nevýhody • nezachovává soukromí • nemůže být anulována • vyšší cena • nutnost osvěty Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

10. Biometrie – výhody/nevýhody • Výhody: • vyšší bezpečnost • ztěžuje ztráty identity • ztěžuje krádeže identity • ztěžuje popření identity • zvyšuje pohodlnost • Nevýhody • nezachovává soukromí • nemůže být anulována • vyšší cena • nutnost osvěty Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

11. Biometrický rys • Vlastnost daného jedince, která reprezentuje jeho identitu. Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

12. Rozdělení biometrických rysů • Anatomické (fyziologické) rysy 1/2 • Otisk vzoru papilárních linií prstů • Otisk vzoru papilárních linií celé dlaně • 2D geometrie ruky • 3D geometrie ruky • Termogram ruky • Snímek žil dlaně ruky • Snímek žil hřbetu ruky • Snímek žil prstu • Snímek struktury nehtu • Běžný 2D snímek obličeje • 3D model obličeje Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

13. Rozdělení biometrických rysů • Anatomické (fyziologické) rysy 2/2 • Termogram obličeje • Snímek duhovky oka • Snímek sítnice oka • Snímek podpisu • Struktura DNA • Tvar ucha • Dentální obraz • Snímek vlasů (headprint) • Chemické složení pachu Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

14. Rozdělení biometrických rysů • Behaviorální (dynamické) biometrické rysy: • Hlas • Dynamické vlastnosti podpisu • Dynamika stisku kláves • Chůze • Mimika obličeje a pohyby rtů • Pravděpodobnostní charakteristiky konverzace Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

15. Biometrický systém a jeho slabá místa Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

16. Falsifikace biometrické charakteristiky • Alt. název „Spoofing“ • Cílem je oklamat biometrický snímač podvrženou biometrickou vlastností. • 2 fáze: • Získání vzorku biometrické vlastnosti cílové osoby • Vytvoření falsifikátu schopného oklamat snímač Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

17. Detekce živosti • Metody pro odhalení pokusů o napadení systému metodou podvržení biometrické vlastnosti • Často podceňovaný aspekt • Neustálý boj a zdokonalování • Spoofing x detekce živosti • Virus x antivirus Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

18. Ukázky falsifikacea Detekce živosti u otisků prstů Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

19. Otisky prstů Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

20. Falsifikace otisku prstu • Scénář 1: • Cíl: získat otisk kamarádova palce • Důvod: kamarád má přístup do zajímavé lokality • Situace: kamarád je ochotný nám otisk poskytnout Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

21. Falsifikace otisku prstu • Scénář 1: • Cíl: získat otisk kamarádova palce • Důvod: kamarád má přístup do zajímavé lokality • Situace: kamarád je ochotný nám otisk poskytnout Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

22. Falsifikace otisku prstu • Scénář 1: • Cíl: získat otisk kamarádova palce • Důvod: kamarád má přístup do zajímavé lokality • Situace: kamarád je ochotný nám otisk poskytnout Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

23. Falsifikace otisku prstu • Scénář 2 • Cíl: získat otisk kamarádova palce • Důvod: kamarád má přístup do zajímavé lokality • Situace: kamarád není ochotný nám otisk poskytnout Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

24. Falsifikace otisku prstu • Scénář 2 • Cíl: získat otisk kamarádova palce • Důvod: kamarád má přístup do zajímavé lokality • Situace: kamarád není ochotný nám otisk poskytnout Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

25. Falsifikace otisku prstu • Scénář 2 • Cíl: získat otisk kamarádova palce • Důvod: kamarád má přístup do zajímavé lokality • Situace: kamarád není ochotný nám otisk poskytnout Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

26. Falsifikace otisku prstu • Scénář 2, možnost 1: • Vypálit obraz otisku na CD • Zanést do papírnictví na výrobu razítka • Materiál falsifikátu určuje papírnictví • Jednoduchost Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

27. Falsifikace otisku prstu • Scénář 2, možnost 2: • Vyleptání otisku na kuprextitovou formu • Zajistí firma zabývající se DPS Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

28. Falsifikace otisku prstu • Scénář 2, možnost 2: • Libovolný materiál pro vylití formy • Vyšší cena Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

29. Ukázka falsifikátů Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

30. Další možnosti falsifikace otisku prstu • Reaktivace latentního otisku • Vytištěný otisk/foto prstu • Umělý prst (želatina, plastelína,...) • Velmi tenký otisk nalepený na živém prstu • Odejmutý prst Bezpečnost biometrických systémů: falsifikace a detekce živosti u otisků prstů

31. Detekce živosti - pocení • 600 potních žláz na palec čtvereční • Trvání cca 5s Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů

32. Detekce živosti – spektrální charakteristiky • Lumidigm Ltd.(Albuquerque) • Clones: TST Biometrics GmbH, SagemMorpho etc. Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů

33. Detekce živosti - ultrazvuk • Ultra-Scan / Optel Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů

34. Detekce živosti –Teplý a studený podnět • Teplota • Teplý a studený podnět Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů

35. Detekce živosti – reakce na přítlak • Užitný vzorÚPV 19364 • Elasticita hřebenů • 20% • Změna barvy(RGB) • G ~ 42 (16%) Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů

36. Detekce živosti – elektrické vlastnosti kůže • Bio-impedance  • Odpor / Vodivost Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů

37. Detekce živosti - puls • Macroobjective I. Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů

38. Detekce živosti - puls • Laser I. Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů

39. Děkuji za pozornost! Bezpečnostbiometrickýchsystémů: falsifikace a detekceživosti u otiskůprstů EMS 2008 39