ООО "Лаборатория цифровых исследований", Москва

Все права защищены, 2019

+7 (495) 647-85-02

info@lci.moscow

Мы в социальных сетях:

  • Серый Instagram Иконка
  • Серый Vkontakte Иконка

ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ АУТЕНТИФИКАЦИИ ПО РИСУНКУ КРОВЕНОСНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

В настоящее время актуальной является разработка и исследование систем высоконадежной биометрической аутентификации (СВБА) [1]. Среди объектов биометрии сравнительно новым является рисунок кровеносных сосудов человека в той или иной части тела (рука, палец и др.). В основе этого метода распознавания лежит свойство уникальности геометрии кровеносной системы человека.

Первые попытки применения данного метода были осуществлены в начале 1990-х гг. В 2000 г. группой корейских ученых была опубликована первая статья, описывающая работу системы биометрической идентификации с применением рисунка кровеносной системы. В настоящее время существует ряд решений по созданию систем контролируемого обеспечения доступа с применением методов биометрической аутентификации по рисунку кровеносных сосудов. Наиболее распространенной является аутентификация по рисунку кровеносных сосудов ладони либо пальца.

Говоря о преимуществах использования технологий аутентификации по рисунку кровеносной системы, стоит, прежде всего, отметить, что топология кровеносных сосудов уникальна для каждого человека и не изменяется в течение всей его жизни [2]. Также следует сказать, что одним из свойств рисунка кровеносных сосудов является его защищенность от внешних воздействий: сосуды, необходимые для идентификации, защищены мышечными, жировыми и кожными покровами. Все это в совокупности позволяет предположить, что рисунок кровеносной системы как биометрическая характеристика при аутентификации в несколько раз стабильнее и надежнее отпечатка пальцев рук или рисунка радужной оболочки глаза. Действительно, говоря о папиллярных узорах пальцев рук, следует отметить, что даже небольшой порез или любое кожное заболевание способны помешать аутентификации или сделать ее невозможной. Кроме того, существуют различные способы подделки отпечатков пальцев [3]. Линзы, глазные заболевания могут помешать аутентификации пользователя по рисунку радужной оболочки его глаза, к тому же сам процесс такой проверки крайне неприятен для человека, т.к. заключается в облучении глаза ярким слепящим светом.

Вместе с тем, технология аутентификации по рисунку кровеносных сосудов обладает рядом недостатков. Прежде всего, следует отметить, что рисунок кровеносных сосудов – это статический образ, не изменяемый на протяжении долгого периода времени. В связи с этим его использование в системах аутентификации априори опасно: статический образ легко может быть скомпрометирован. Данная технология остается не до конца протестированной в реальных «боевых» условиях. Это связано с несколькими факторами. Во-первых, это высокая себестоимость. В среднем подобная система обходится в сумму от 2000 до 4000 €. Соответственно, не многие компании могут позволить себе такую роскошь. Во-вторых, дополнительное оборудование для реализации подобного решения пока не отличается высокой компактностью. В третьих, многие люди с настороженностью относятся к системам, которые сканируют их тело (достаточно здесь вспомнить рентгеновский аппарат).

Несмотря на все это, некоторые американские клиники используют  систему биометрической идентификации по рисунку кровеносных сосудов ладони для проверки личности бессознательных и малокоммуникабельных пациентов с целью экономия времени и во избежание врачебных ошибок [4]. Принцип работы такой системы основан на уникальном свойстве гемоглобина крови задерживать инфракрасные лучи, в результате чего на получаемом изображении кровеносные сосуды представляют собой совокупность темных линий (Рис.1).

 Рис. 1. Фрагмент рисунка кровеносных
сосудов ладони [4]

 

Наряду с подобными системами существуют и системы контролируемого обеспечения доступа. Многие из них работают с применением инфракрасных лучей для получения изображения. Однако есть и такие системы, где вместо инфракрасных лучей используется свет мощной светодиодной лампы, которая просвечивает палец или ладонь, позволят фотокамере зафиксировать изображение кровеносных сосудов пользователя.

Требования к СВБА определены комплексом ГОСТов (52633.0-2006, 52633.1-2009, 52633.2-2010, 52633.3-2011, 52633.5-2011). В них прописывается такое понятие, как «обучение» СВБА. Суть обучения состоит в том, что система аутентификации в автоматическом режиме обучается отличать легального пользователя («свой») от нелегального («чужой»). Для этого на вход системы подаются множества легальных и нелегальных образов, полученных у свободных доноров. На выходе получается показатель, характеризующий вероятность ошибки системы. Для проведения подобного обучения с целью получения более точных сведений, необходимо большое количество образов. Однако не всегда удается найти необходимое количество доноров образов, поэтому для целей обучения систем аутентификации создаются искусственные образы. В связи с этим, актуальной задачей является разработка алгоритма синтеза рисунка кровеносных сосудов для тестирования СВБА. В частности, перспективным направлением является разработка фрактальных алгоритмов синтеза искусственных узоров кровеносной системы [5].

 

Апробировано на пятой Всероссийской научно-технической конференции «Безопасные информационные технологии», МГТУ им. Н.Э. Баумана, ноябрь 2014 г.

 

Источники:

1. ГОСТ Р 52633.0-2006. Защита информации. Техника защиты информации. Требования к средствам высоконадежной биометрической аутентификации.

2. Кровеносная система человека. URL: http://vmede.org/sait/?page=5&id=Anatomija_sapin_2&menu=Anatomija_sapin_2007.

3. Сканеры отпечатков пальцев обмануть не сложнее, чем домофон. URL: http://2006.novayagazeta.ru/nomer/2006/02n/n02n-s27.shtml.

4. Vein pattern palm reading by Fujitsu! URL:http://www.fujitsu.com/th/en/news/archives/2008/news_fujitsu_veinpattern_en08.html.

5. Lázaro S. Modeling of realistic Blood Vessel Geometry. Leibnitz Universität. Hannover. Sept. 28. 2011.

Please reload

Недавние статьи:
Please reload

Архив статей:
Please reload