Как работает биометрия

[Carder]

Сканирование радужной оболочки глаза - одна из форм биометрической идентификации.
Представьте, что вы Джеймс Бонд, и вам нужно попасть в секретную лабораторию, чтобы обезвредить смертоносное биологическое оружие и спасти мир. Но сначала нужно обойти систему безопасности. Для этого требуется больше, чем просто ключ или пароль - вам нужны радужные оболочки злодея , его голос и форма его руки, чтобы попасть внутрь.
Вы также можете столкнуться с этим сценарием без смертоносного биологического оружия в течение обычного рабочего дня. Аэропорты, больницы, отели, продуктовые магазины и даже тематические парки Диснея все чаще используют биометрию - технологию, которая идентифицирует вас на основе ваших физических или поведенческих особенностей - для дополнительной безопасности.

В этой статье вы узнаете о биометрических системах, которые используют почерк, геометрию руки, голосовые отпечатки, структуру радужной оболочки и структуру вен. Вы также узнаете, почему все больше компаний и правительств используют эту технологию и могут ли поддельные контактные линзы Q, записанный голос и силиконовая рука действительно привлечь Джеймса Бонда в лабораторию (и позволить ему спасти мир).
Вы принимаете основные меры безопасности каждый день - вы используете ключ, чтобы войти в свой дом, и входите в систему с помощью имени пользователя и пароля. Вы, вероятно, также испытали панику, связанную с неуместными ключами и забытыми паролями. Дело не только в том, что вы не можете получить то, что вам нужно - если вы потеряете ключи или наберете пароль на листе бумаги, кто-то другой сможет их найти и использовать, как если бы они были вами.
Вместо того, чтобы использовать то, что у вас есть (например, ключ) или что-то, что вы знаете (например, пароль), биометрия использует вашу личность, чтобы идентифицировать вас. Биометрия может использовать физические характеристики, такие как ваше лицо, отпечатки пальцев, радужную оболочку или вены, или поведенческие характеристики, такие как ваш голос, почерк или ритм набора текста. В отличие от ключей и паролей, ваши личные качества чрезвычайно сложно потерять или забыть. Их также может быть очень трудно скопировать. По этой причине многие люди считают их более безопасными и надежными, чем ключи или пароли.

Биометрия использует уникальные функции, такие как радужная оболочка глаза, для вашей идентификации.

Биометрические системы могут показаться сложными, но все они используют одни и те же три шага:

• Регистрация: когда вы впервые используете биометрическую систему, она записывает основную информацию о вас, такую как ваше имя или идентификационный номер. Затем он делает снимок или запись вашей конкретной черты.
• Хранение: в отличие от того, что вы можете увидеть в фильмах, большинство систем не хранят полное изображение или запись. Вместо этого они анализируют вашу черту и переводят ее в код или график. Некоторые системы также записывают эти данные на смарт-карту, которую вы носите с собой.
• Сравнение: в следующий раз, когда вы воспользуетесь системой, она сравнивает представленную вами характеристику с информацией в файле. Затем он либо принимает, либо отвергает то, что вы являетесь тем, кем себя называете.

Этот ноутбук оснащен сканером отпечатков пальцев, обеспечивающим биометрическую безопасность в доме.

Системы также используют те же три компонента:

• Датчик, который определяет характеристику используется для идентификации
• Компьютер, который считывает и сохраняет информацию
• Программное обеспечение, которое анализирует характеристику, переводит ее в график или код и выполняет фактическое сравнение

Биометрические системы безопасности, такие как сканер отпечатков пальцев, доступный на IBM ThinkPad T43 (справа), становятся все более распространенными для домашнего использования. Вы можете прочитать другие статьи, чтобы узнать о распознавании лиц и сканировании отпечатков пальцев.

Содержание

1. Почерк
2. Геометрия кисти и пальца
3. Голосовые отпечатки
4. Сканирование радужной оболочки глаза
5. Геометрия вен
6. Конфиденциальность и другие проблемы

Почерк​

Этот планшетный ПК имеет систему проверки подписи.

На первый взгляд, использование почерка для идентификации людей может показаться не очень хорошей идеей. В конце концов, многие люди могут научиться копировать почерк других людей, потратив немного времени и практики. Кажется, было бы легко получить копию чьей-либо подписи или требуемый пароль и научиться подделывать его.
Но биометрические системы не просто смотрят на то, как вы формируете каждую букву; они анализируют акт письма. Они проверяют давление, которое вы используете, а также скорость и ритм, с которыми вы пишете. Они также записывают последовательность, в которой вы составляете буквы, например добавляете ли вы точки и кресты по ходу или после того, как закончите слово.
В отличие от букв простой формы, эти черты очень сложно подделать. Даже если кто-то другой получит копию вашей подписи и отследит ее, система, вероятно, не примет их подделку.
Датчики системы распознавания рукописного ввода могут включать в себя сенсорную поверхность для письма или перо, которое содержит датчики, определяющие угол, давление и направление. Программа переводит почерк в график и распознает небольшие изменения почерка человека изо дня в день и с течением времени.

Геометрия кисти и пальца​

Ручной сканер геометрии.

Руки и пальцы людей уникальны, но не так уникальны, как другие черты, такие как отпечатки пальцев или радужная оболочка глаза. Вот почему предприятия и школы, а не объекты с высоким уровнем безопасности, обычно используют считыватели геометрии рук и пальцев для аутентификации пользователей, а не для их идентификации . Например, тематические парки Диснея используют считыватели геометрии пальцев, чтобы предоставить владельцам билетов доступ в различные части парка. Некоторые компании используют считыватели геометрии руки вместо табло.
В системах, измеряющих геометрию кисти и пальцев, используются цифровая камера и свет. Чтобы использовать один, вы просто кладете руку на плоскую поверхность, совместив пальцы с несколькими штифтами, чтобы обеспечить точное чтение. Затем камера делает один или несколько снимков вашей руки и отбрасываемой ею тени. Он использует эту информацию для определения длины, ширины, толщины и кривизны вашей руки или пальцев. Он переводит эту информацию в числовой шаблон.
У систем геометрии кисти и пальцев есть несколько сильных и слабых сторон. Поскольку руки и пальцы менее различимы, чем отпечатки пальцев или радужная оболочка глаза, некоторые люди с меньшей вероятностью почувствуют, что система вторгается в их частную жизнь. Однако руки многих людей со временем меняются из-за травм, изменения веса или артрита. Некоторые системы обновляют данные, чтобы отражать незначительные ежедневные изменения.
Для приложений с более высоким уровнем безопасности биометрические системы используют более уникальные характеристики, например голоса.

Голосовые отпечатки​

Системы распознавания говорящих используют спектрограммы для представления человеческих голосов.

Ваш голос уникален из-за формы ваших голосовых полостей и того, как вы двигаете ртом, когда говорите. Чтобы зарегистрироваться в системе голосовой печати, вы либо произносите точные слова или фразы, которые требуются для этого, либо даете расширенный образец своей речи, чтобы компьютер мог идентифицировать вас независимо от того, какие слова вы произносите.
Когда люди думают об отпечатках голоса, они часто думают о волновой структуре, которую они увидят на осциллографе. Но данные, используемые в голосовом отпечатке, представляют собой спектрограмму звука , а не форму волны. Спектрограмма - это в основном график, который показывает частоту звука по вертикальной оси и время по горизонтальной оси. Различные звуки речи создают разные формы на графике. Спектрограммы также используют цвета или оттенки серого для представления акустических качеств звука. В этом руководстве есть гораздо больше информации о спектрограммах и о том, как их читать.
Некоторые компании используют распознавание отпечатков голоса, чтобы люди могли получить доступ к информации или дать разрешение, не присутствуя физически. Вместо того, чтобы подходить к сканеру радужной оболочки глаза или считывателю геометрии руки, кто-то может дать разрешение, сделав телефонный звонок. К сожалению, люди могут обойти некоторые системы, особенно те, которые работают по телефону, с помощью простой записи пароля уполномоченного лица. Вот почему некоторые системы используют несколько случайно выбранных голосовых паролей или используют общие голосовые отпечатки вместо отпечатков для определенных слов. Другие используют технологию, которая обнаруживает артефакты, возникающие при записи и воспроизведении.
Слоистые и мультимодальные
Для некоторых систем безопасности одного метода идентификации недостаточно. Многоуровневые системы сочетают биометрический метод с карточкой-ключом или PIN-кодом. Мультимодальные системы сочетают в себе несколько биометрических методов, таких как сканер радужной оболочки глаза и система голосовой печати.

Сканирование радужной оболочки глаза​

Анатомия глаза.

Сканирование диафрагмы может показаться очень футуристическим, но в основе системы лежит простая цифровая камера CCD. Он использует как видимый, так и ближний инфракрасный свет, чтобы получить четкое высококонтрастное изображение радужной оболочки человека. При использовании света ближнего инфракрасного диапазона зрачок человека очень черный, что позволяет компьютеру легко изолировать зрачок и радужную оболочку.
Когда вы смотрите в сканер радужной оболочки глаза, камера либо фокусируется автоматически, либо вы используете зеркало или звуковой сигнал от системы, чтобы убедиться, что вы находитесь в правильном положении. Обычно ваш глаз находится на расстоянии от 3 до 10 дюймов от камеры. Когда камера делает снимок, компьютер обнаруживает:

• Центр ученика
• Край зрачка
• Край радужки
• Веки и ресницы

Затем он анализирует паттерны радужной оболочки и переводит их в код.

Сканер радужной оболочки глаза.

Сканеры радужной оболочки глаза становятся все более распространенными в приложениях с высокой степенью защиты, потому что глаза людей настолько уникальны (вероятность ошибочно принять один код радужной оболочки за другой составляет 1 из 10 в 78-й степени. Они также позволяют использовать более 200 точек отсчета для сравнения, в отличие от 60 или 70 точек в отпечатках пальцев.
Радужная оболочка - это видимая, но защищенная структура, которая обычно не меняется со временем, что делает ее идеальной для биометрической идентификации. В большинстве случаев глаза людей также остаются неизменными после операции на глазах, и слепые люди могут использовать сканеры радужной оболочки, если у них есть радужная оболочка. Очки и контактные линзы обычно не мешают и не вызывают неточных показаний.

Геометрия вен​

Сканеры вен используют ближний инфракрасный свет, чтобы выявить узоры в венах человека.

Как и в случае с радужной оболочкой и отпечатками пальцев, вены человека совершенно уникальны. У близнецов нет одинаковых вен, и у человека вены левой и правой стороны различаются. Многие вены не видны через кожу, поэтому их очень сложно подделать или подделать. Их форма также очень мало меняется с возрастом.
Чтобы использовать систему распознавания вен, просто поместите палец, запястье, ладонь или тыльную сторону руки на сканер или рядом с ним. Фотоаппарат делает цифровое изображение, используя ближний инфракрасный свет. Гемоглобин в крови поглощает свет, поэтому вены на снимке выглядят черными. Как и в случае со всеми другими биометрическими типами, программа создает эталонный шаблон на основе формы и расположения структуры вены.
Сканеры, которые анализируют геометрию вен, полностью отличаются от тестов сканирования вен, которые проводятся в больницах. При сканировании вен в медицинских целях обычно используются радиоактивные частицы. Однако при биометрическом сканировании безопасности просто используется свет, похожий на свет, исходящий от пульта дистанционного управления. У НАСА есть еще много информации о съемке в инфракрасном свете.

Конфиденциальность и другие проблемы​

Некоторые люди возражают против биометрии по культурным или религиозным причинам. Другие представляют себе мир, в котором камеры идентифицируют и отслеживают их, когда они идут по улице, следят за их действиями и покупками без их согласия. Они задаются вопросом, будут ли компании продавать биометрические данные так, как они продают адреса электронной почты и номера телефонов. Люди могут также задаться вопросом, будет ли где-то существовать огромная база данных, содержащая жизненно важную информацию обо всех в мире, и будет ли эта информация там в безопасности.
Однако на данный момент биометрические системы не имеют возможности хранить и каталогизировать информацию обо всех в мире. Большинство хранит минимальный объем информации об относительно небольшом количестве пользователей. Обычно они не хранят записи или реальное представление черт человека - они преобразуют данные в код. Большинство систем также работают только в одном конкретном месте, где они расположены, например, в офисном здании или больнице. Информация в одной системе не обязательно совместима с другими, хотя несколько организаций пытаются стандартизировать биометрические данные.

Помимо возможности вторжения в частную жизнь, критики высказывают ряд опасений по поводу биометрии, таких как:

• Чрезмерное доверие: представление о том, что биометрические системы являются надежными, может привести к тому, что люди забудут о повседневных, разумных методах обеспечения безопасности и о защите данных системы.
• Доступность: некоторые системы нельзя адаптировать для определенных групп населения, например пожилых людей или людей с ограниченными возможностями.
• Функциональная совместимость: в чрезвычайных ситуациях агентствам, использующим разные системы, может потребоваться обмен данными, и могут возникнуть задержки, если системы не смогут взаимодействовать друг с другом.

 

[chushpan]

Биометрия — это технология, которая использует уникальные физические или поведенческие характеристики человека для идентификации или аутентификации. Она широко применяется в различных сферах: от разблокировки смартфонов до банковских операций, контроля доступа и даже национальной безопасности. Давайте разберем, как работает биометрия, какие типы биометрических данных существуют и как они используются.

1. Что такое биометрия?​

Биометрия основана на анализе уникальных характеристик человека, которые трудно подделать. Эти характеристики делятся на две категории:

a) Физические характеристики​

• Отпечатки пальцев.
• Рисунок радужной оболочки глаза (ирис).
• Сетчатка глаза.
• Лицевые черты (распознавание лиц).
• Геометрия ладони или руки.
• ДНК.

b) Поведенческие характеристики​

• Подпись (динамика подписи).
• Голос.
• Походка.
• Манера печатать на клавиатуре (динамика нажатий).

2. Как работает биометрия?​

Этап 1: Сбор данных​

• Устройство (например, сканер отпечатков пальцев, камера или микрофон) собирает биометрические данные пользователя.
• Например:
  • Сканер отпечатков пальцев создает цифровое изображение узора папиллярных линий.
  • Камера для распознавания лиц снимает фото и анализирует ключевые точки лица (глаза, нос, рот).

Этап 2: Обработка данных​

• Собранные данные преобразуются в математический шаблон (биометрический шаблон), который представляет собой набор чисел.
• Например:
  • Отпечаток пальца преобразуется в набор координат точек пересечения линий.
  • Голос преобразуется в частотный спектр и другие акустические параметры.

Этап 3: Хранение данных​

• Биометрический шаблон сохраняется в защищенной базе данных или на устройстве (например, в смартфоне).
• Важно: оригинальные данные (например, изображение лица или запись голоса) обычно не хранятся, только шаблон.

Этап 4: Сравнение данных​

• При попытке аутентификации система снова собирает биометрические данные (например, сканирует отпечаток пальца) и сравнивает их с сохраненным шаблоном.
• Если совпадение находится в пределах допустимой погрешности, пользователь получает доступ.

3. Преимущества биометрии​

• Уникальность: Биометрические данные уникальны для каждого человека.
• Удобство: Не нужно запоминать пароли или носить с собой карты.
• Безопасность: Труднее подделать биометрические данные, чем украсть пароль.
• Скорость: Процесс аутентификации занимает секунды.

4. Недостатки биометрии​

• Невозможность восстановления: Если биометрические данные скомпрометированы, их нельзя "сменить", как пароль.
• Ошибки: Системы могут давать ложные срабатывания (ложное одобрение или отказ).
• Приватность: Сбор и хранение биометрических данных вызывает опасения по поводу конфиденциальности.
• Технологические ограничения: Например, грязные руки могут помешать сканированию отпечатков пальцев.

5. Основные типы биометрии​

a) Отпечатки пальцев​

• Самый распространенный метод.
• Анализируется узор папиллярных линий.
• Используется в смартфонах, системах контроля доступа и правоохранительных органах.

b) Распознавание лиц​

• Камера снимает лицо и анализирует ключевые точки (например, расстояние между глазами, форму носа).
• Применяется в смартфонах (Face ID), аэропортах и системах видеонаблюдения.

c) Ирис и сетчатка глаза​

• Ирис (радужная оболочка) имеет уникальный узор, который сложно подделать.
• Сетчатка глаза анализируется с помощью инфракрасного света.
• Используется в высокобезопасных системах.

d) Голос​

• Анализируются частота, тембр и другие характеристики голоса.
• Применяется в телефонных сервисах и голосовых помощниках.

e) Геометрия ладони​

• Измеряется форма и размер ладони.
• Используется в системах контроля доступа.

6. Где используется биометрия?​

a) Мобильные устройства​

• Разблокировка смартфонов через Face ID (распознавание лиц) или Touch ID (отпечатки пальцев).

b) Банковское дело​

• Авторизация платежей с помощью биометрических данных.
• Пример: Apple Pay, Google Pay.

c) Аэропорты и границы​

• Биометрический паспорт (e-passport) с чипом, содержащим данные владельца.
• Автоматизированные системы пограничного контроля.

d) Безопасность​

• Контроль доступа в офисы, лаборатории и другие защищенные зоны.

e) Здравоохранение​

• Идентификация пациентов для предотвращения ошибок.

7. Безопасна ли биометрия?​

Хотя биометрия считается безопасной, она не лишена рисков:

a) Подделка данных​

• Преступники могут попытаться создать искусственные копии биометрических данных (например, слепки пальцев или фотографии лица).

b) Кибератаки​

• Если база данных с биометрическими шаблонами будет взломана, злоумышленники получат доступ к уникальным данным.

c) Ложные срабатывания​

• Система может ошибочно принять одного человека за другого (ложное одобрение) или отказать владельцу (ложный отказ).

8. Будущее биометрии​

• Мультимодальные системы: Использование нескольких типов биометрии (например, лицо + голос) для повышения точности.
• Интеграция с ИИ: Улучшение анализа данных с помощью искусственного интеллекта.
• Децентрализованное хранение: Хранение биометрических данных на устройстве пользователя, а не в централизованных базах данных.

9. Советы по использованию биометрии​

• Защитите свои устройства: Убедитесь, что ваш смартфон или компьютер защищен паролем или PIN-кодом.
• Используйте дополнительные методы защиты: Например, двухфакторную аутентификацию.
• Будьте осторожны с публичными данными: Не выкладывайте высококачественные фото или видео в интернет, если используете распознавание лиц.

Заключение​

Биометрия — это мощная технология, которая делает аутентификацию удобной и безопасной. Однако важно понимать её ограничения и соблюдать меры предосторожности. Если вы планируете использовать биометрию, убедитесь, что вы доверяете системе и знаете, как она защищает ваши данные.

Если у вас есть дополнительные вопросы о биометрии, напишите!

 

[Man]

Как работает биометрия?​

Биометрия — это технология идентификации личности по уникальным физическим или поведенческим характеристикам. Она используется в смартфонах, банковских системах, аэропортах и других сферах безопасности.

Основные виды биометрии​

1. Физические признаки​

• Отпечатки пальцев (сканирование папиллярных узоров).
• Радужная оболочка глаза (анализ уникальных узоров).
• Лицо (3D-карта черт: расстояние между глазами, форма носа).
• Вены ладони (инфракрасное сканирование).

2. Поведенческие признаки​

• Голос (частотные характеристики речи).
• Походка (датчики движения).
• Почерк/ритм набора текста (скорость и сила нажатия).

Как работает биометрическая система?​

1. Запись образца
   • Данные (например, отпечаток пальца) сканируются и преобразуются в цифровой шаблон (не изображение, а математический код).
2. Хранение
   • Шаблон шифруется и сохраняется в защищенной памяти устройства или сервера (не исходные данные!).
3. Сравнение
   • При новой попытке доступа система сравнивает полученные данные с шаблоном.
   • Совпадение → доступ разрешен.

Безопасность биометрии​

• Ложные срабатывания:
  • Вероятность ошибки: 1 на 100 000 (Face ID) до 1 на 1 000 000 (радужная оболочка).
• Защита от подделки:
  • iPhone использует LiDAR для объемного сканирования лица.
  • Банковские системы проверяют "живость" (мимику, пульс в пальце).

Уязвимости​

• Глубокие фейки (AI-генерация лиц/голосов).
• Кража шаблонов (например, атака на базу данных).

Где применяется?​

• Смартфоны: Разблокировка (Face ID, Touch ID).
• Банки: Подтверждение платежей.
• Аэропорты: Биометрические паспорта (ePassport).
• Офисы: Контроль доступа.

Плюсы и минусы​

Преимущества	Недостатки
Высокая точность	Нельзя сменить "пароль"
Удобство (не нужно запоминать)	Риск утечки биоданных
Защита от подделки	Дорогая реализация

Что делать, если биометрию украли?​

1. Заблокировать доступ (через настройки устройства/банка).
2. Использовать многофакторную аутентификацию (SMS + пароль).

Биометрия — это удобно и безопасно, но не абсолютно надежно. Лучше комбинировать её с другими методами защиты!

Хотите узнать о взломах биометрии (и как от них защититься)? Спрашивайте!

 

[Cloned Boy]

Биометрия — это технология, использующая биологические измерения или физические характеристики для идентификации и аутентификации личности. Она находит широкое применение в различных сферах, включая безопасность, финансовые услуги и доступ к устройствам.

Принципы работы биометрии​

1. Сбор данных:
   • Биометрические системы сначала собирают данные о физических характеристиках пользователя, таких как отпечатки пальцев, радужная оболочка глаза, голос или лицо. Эти данные могут быть получены с помощью различных сенсоров и камер.
2. Создание шаблона:
   • После сбора данных система обрабатывает их и создает уникальный шаблон, который представляет собой математическое представление биометрических характеристик. Этот шаблон хранится в базе данных для последующей проверки.
3. Сравнение и аутентификация:
   • Когда пользователь пытается пройти аутентификацию, система снова собирает биометрические данные и сравнивает их с сохраненным шаблоном. Если данные совпадают, доступ предоставляется.

Преимущества и недостатки биометрии​

• Преимущества:
  • Удобство: Пользователям не нужно запоминать пароли или носить с собой ключи.
  • Безопасность: Биометрические данные сложнее подделать по сравнению с традиционными методами аутентификации.
• Недостатки:
  • Конфиденциальность: Сбор и хранение биометрических данных могут вызывать опасения по поводу конфиденциальности.
  • Ошибки системы: Биометрические системы могут ошибаться, что может привести к отказу в доступе законным пользователям.

Применение биометрии​

Биометрия используется в различных областях, включая:

• Финансовые услуги: Для аутентификации пользователей при доступе к банковским счетам.
• Безопасность: В системах контроля доступа, например, в аэропортах или на предприятиях.
• Мобильные устройства: Для разблокировки смартфонов и планшетов с помощью отпечатков пальцев или распознавания лиц.

Биометрия продолжает развиваться, и её применение становится всё более распространённым, что делает её важным инструментом в обеспечении безопасности и удобства в повседневной жизни.