فناوری بیومتریک

آیا شما همان فردی هستید كه خودتان می گویید؟ شاید تا چندی دیگر، برای اثبات این قضیه فقط ارائه كارت شناسایی كافی نباشد و مجبور شوید خود را نیز در معرض اسكنرهای بیومتریك قرار دهید.
واژه «بیومتریك» به طیف گسترده ای از فناوری هایی اطلاق می شود كه هویت افراد را به كمك اندازه گیری و تحلیل خصوصیات انسانی شناسایی می كنند. در یك تعریف عام تر، بیومتریك را علم و فناوری اندازه گیری و تحلیل آماری داده های بیولوژیكی معرفی كرده اند اما تعریف دقیق تر و فنی تر آن كه امروزه رایج شده به قرار زیر است:
هر خصوصیت فیزیولوژیكی یا ویژگی رفتاری منحصر به فرد و متمایز كننده، مقاوم و قابل سنجش كه بتواند برای تعیین یا تأیید خودكار هویت افراد به كار رود، بیومتریك نام دارد.
سیستم های بیومتریك داده هایی از كاربر را ذخیره و هر بار كه لازم شد برای تعیین هویت و تصدیق اصالت فرد این داده ها را مقایسه می كنند.
سال ها پیش كشور فرانسه سیستمی را ابداع كرد به نام سیستم برتیلون (Bertilon) كه برای تعیین هویت از تحلیل اثر انگشت استفاده می كرد. امروزه، تكنولوژی های بیومتریك مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد و هر كدام مبتنی بر یك خصوصیت فیزیولوژیكی یا رفتاری افرادند.
● روش های تشخیص هویت
روش های تشخیص هویت موجود با ۳ عامل تقسیم بندی می شوند:
۱) چیزهایی كه كاربران می دانند (Some things the user knows) برای مثال، رمز عبور شخصی (Password).
۲) چیزهایی كه كاربران به همراه دارند (Some things the user have) مانند كارت های خودپرداز و كارت های هوشمند.
۳) چیزهایی كه مربوط به خود كاربران است (some things the user are) برای نمونه اثر انگشت، الگوی شبكیه و عنبیه و غیره.
هر كدام از گزینه های بالا مزایا و معایبی دارند. كلمات عبور ممكن است حدس زده شوند یا لو بروند، اما به كاربر اجازه می دهد كه قدرت خود را در اختیار شخص دلخواه دیگری قرار دهد. به علاوه، بسیاری از افراد به سادگی كلمات عبور را فراموش می كنند، مخصوصاً اگر به ندرت از آنها استفاده كنند.
چیزهایی كه كاربران دارند می توانند گم یا دزدیده شوند، اما می توانند در صورت لزوم به شخص دیگری منتقل یا قرض داده شوند.مشخصات فیزیكی انعطاف ندارند و برای نمونه، نمی توان آنها را از طریق تلفن به شخص یا جای دیگری منتقل كرد.
طراحان سیستم های امنیتی باید این سؤال را مطرح كنند كه آیا كاربران باید توانایی انتقال اختیارات شان را به دیگران داشته باشند یا خیر؟ پاسخ این سؤال در انتخاب نوع و روش شناسایی و تعیین هویت مؤثر است. به علاوه، روش های شناسایی می توانند به صورت تركیبی نیز مورد استفاده قرار بگیرند. برای مثال یك كارت و یك كلمه عبور به همراه یكدیگر برای ورود به حساب بانكی درخواست شود.
● سامانه بیومتریكی
سامانه بیومتریكی یك سامانه تشخیص الگو است كه هویت اشخاص را تعیین یا تأیید می كند و این عملیات را با استفاده از اطلاعات بیومتریك كاربران انجام می دهد. نخستین گام در استفاده از این سامانه ثبت اطلاعات بیومتریكی كاربران در بانك اطلاعات (Data Base) سامانه است كه پس از ثبت اطلاعات افراد در این سامانه، دو نوع خدمت از سامانه بیومتریكی در خواست می شود: تأیید هویت و تعیین هویت.
آزمایش زیست سنجی (Biometric) در سامانه بیومتریك شامل سه گام است: ثبت مشخصات، مقایسه و به روز رسانی.
۱) ثبت مشخصات:
كاربران با سنجش های اولیه در سیستم ثبت نام می شوند. این عمل در چندین مرحله برای ثبت اطلاعات دقیق انجام می گیرد.
۲) مقایسه:
گام بعدی مقایسه نمونه با الگوی مرجع است. در این مرحله تعیین سطوح مناسب خطای مجاز (tolerance) خصوصاً برای سنجش رفتاری از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
۳) به روز رسانی:
تمامی سیستم های بیومتریك مخصوصاً آن هایی كه از خصوصیات رفتاری كاربر استفاده می كنند، باید برای به روزرسانی الگوی مرجع طراحی شده باشند.
● اجزای سامانه بیومتریك
سامانه بیومتریك از ۳ جزء اصلی تشكیل می شود:
۱) ابزار اندازه گیری: ابزار طراحی شده در سیستم بیومتریك در حقیقت نقش واسطه با كاربر را برعهده دارد و لذا باید به راحتی توسط كاربران قابل استفاده باشد و در عین حال احتمال خطا در آن بسیار كم باشد.
۲) نرم افزار: این نرم افزار كه براساس الگوریتم های ریاضی طراحی شده است، متغیرهای سنجش شده را با الگوی مرجع موجود در بانك اطلاعات مقایسه می كند.
۳) سخت افزار: در طراحی سامانه بیومتریكی، به قطعات سخت افزاری و كاربرد آنها باید بیش از سایر دستگاه های مشابه توجه نشان داد تا در انجام محاسبات دچار خطا نشود.
● تعیین هویت
در فرایند تعیین هویت، سؤالی كه مطرح می شود این است كه او چه كسی است؟
دستگاه بیومتریك پس از دریافت داده های بیومتریك توسط شخص متقاضی به انجام عمل مقایسه می پردازد كه این مقایسه میان اطلاعات بیومتریك شخص با اطلاعات موجود در بانك اطلاعات انجام می گیرد. در این حالت، فرض بر این است كه اطلاعات فرد در بانك اطلاعات موجود است.
▪ تأیید هویت
در فرایند تأیید هویت، سؤالی كه به دنبال پاسخش می گردیم، این است كه آیا او همان فردی است كه ادعا می كند؟
در تأیید هویت، ابتدا متقاضی با استفاده از نام یا وارد كردن رمز عبور و یا یك مدرك شناسایی ادعا می كند كه هویت خاصی را دارد. سپس سامانه به مقایسه داده های بیومتریكی مدعی با داده های ثبت شده در بانك مشخصات می پردازد و ادعای وی را مورد بررسی قرار می دهد و نتیجه را اعلام می كند.
▪ انواع بیومتریك ها
ـ بررسی های بیومتریك به دو دسته عمده تقسیم می شود:
۱) تكنیك های رفتاری (Behavioral):
در این روش، طرز انجام كاری توسط كاربر سنجیده می شود. مانند امضا كردن یا بیان كردن یك عبارت.
۲) فیزیكی (Physiometric) :
در این حالت، یك خصوصیت فیزیكی مانند اثر انگشت یا الگوی عنبیه مورد سنجش قرار می گیرد.
▪ رفتاری
۱) امضا نگاری(scan-signature):
تحلیل نحوه امضا كردن یك شخص كه غالباً از آن به عنوان تشخیص امضای دینامیكی نام برده می شود، یكی از بیومتریك های رفتاری است. از پارامترهای اصلی تحلیل امضا می توان به موارد زیر اشاره كرد: شكل استاتیكی امضا، زمانی كه صرف امضا كردن می شود، سرعت، شتاب، زاویه قلم، فشار وارده برقلم و نیز فشار وارده بر كاغذ، تعداد دفعاتی كه قلم از روی كاغذ برداشته می شود كه این موارد برای اشخاص مختلف در حدود ۹۵ درصد متفاوت است.
۲) نحوه تایپ كردن (scan key-Stroke):
روشی كه یك نفر با صفحه كلید تایپ می كند، یكی دیگر از بیومتریك های رفتاری است. تایپیست های ماهر تقریباً خیلی زود از الگوهای تایپ كردن شان تشخیص داده می شوند. در این روش، زمان پائین نگه داشتن كلیدها، سرعت زدن كلیدها، میزان خطا در زدن كلیدها وغیره از عوامل مهم است. پیاده سازی های فعلی به دلیل مشكلات یكسان نبودن صفحه كلیدها و تأخیر نرم افزارها در جواب دهی، به سیستم آزمایشگاه محدود شده اند.
به علاوه، هزینه پائین و عملیات شفاف، این روش را به یك روش بسیار جذاب و ساده برای كاربردهایی همانند محافظت از سیستم های خبره تبدیل كرده است.
۳) تشخیص صدا (scan-Voice):
در این سیستم، صدای كاربران، نوع و ضرباهنگ آن سنجیده و رتبه بندی می شود. سپس این عدد با اعداد مشابه پیشین مقایسه می گردد. از جمله موارد استفاده آن اعطای اجازه ورود به مكان های محافظت شده است، ولی این سیستم بیشتر برای تأیید هویت از راه دور توسط تشخیص صدا در ارتباطات تلفنی مورد استفاده قرار می گیرد.
با وجود افزایش كیفیت این سیستم- دقت آن هنوز به اندازه سیستم های دیگر بیومتریك نیست زیرا تشخیص صدای فرد ممكن است تحت تأثیر شرایط فیزیكی وی (خستگی، سرماخوردگی، خواب آلودگی و غیره) تغییر كند. به علاوه، ابزار مورد استفاده مانند نوع تلفن نیز می تواند روی فرایند تشخیص صدا اثر بگذارد. از این رو، از این سیستم معمولاً همراه با سایر سیستم های بیومتریك استفاده می شود.
عوامل دیگری هم به تازگی مورد استفاده قرار گرفته اند كه كاربرد آنها محدود تر است. مانند نحوه راه رفتن، الگوی رگ های پشت دست، شكل گوش، بوی بدن و غیره.
● فیزیولوژیكی
۱) اثر انگشت scan- Finger:
این روش از قدیمی ترین روش های آزمایش تشخیص هویت است، هرچند در گذشته های دور تنها در زمینه جرم شناسی از آن استفاده می شد. سیستم های بیومتریك می توانند جزئیاتی از اثر انگشت مانند تقاطع ها، كناره ها و برجستگی ها را ذخیره و سپس آنها را به نمونه های موجود در مرجع مقایسه كنند.
اسكنرهای نوری كه در این روش مورد استفاده قرار می گیرد، ابتدا تصویر برآمدگی ها و شیارهای انگشت را ثبت می كند؛ سپس با قرار گرفتن انگشت روی اسكنر، جزئیات بسیار كوچكی مانند محل انشعاب چند شاخه ای خطوط انگشت و یا محل به انتها رسیدن برآمدگی های آن با تصویر اثر انگشت موجود در سیستم مقایسه می گردد.
از اسكن اثر انگشت برای گرفتن اجازه ورود به مكان های امنیتی و یا دسترسی به اطلاعات كامپیوتر استفاده می شود. كاربران می توانند با داشتن یك اسكنر اثر انگشت برای كامپیوتر شخصی خود و ورود به آن و دسترسی به فایل ها را محدود كنند.
میزان دقت اسكن های بیومتریك در حدود ۹۵ درصد است. البته این دقت به عواملی مانند جنسیت، خصوصیات نژادی و مواد شیمیایی نیز بستگی دارد.
۲) اسكن عنبیه (scan-Iris):
الگوی به كار رفته در عنبیه هر شخصی منحصر به فرد است. این الگو در چشمان راست و چپ یك شخص نیز یكسان نیست. از این رو، خطای این روش بسیار كم و در حدود ۱ به ۱۰ میلیون است. اسكن كردن عنبیه توسط دوربین های مادون قرمز صورت می گیرد.
۳) اسكن شبكیه (scan- Retina):
هر شبكیه نیز دارای الگوی خاص خود است كه در سامانه های بیومتریكی توسط یك پرتو نوری اسكن می شود. این روش در كاربردهای امنیتی مورد استفاده قرار می گیرد.
۴) هندسه دست (scan-Hand):
بعضی از سامانه های بیومتریكی مبتنی بر اسكن دست اند. این اسكن خطوط كف دست، عروق خونی پشت دست و یا هندسه دست را مورد بررسی قرار می دهد. در خصوص هندسه دست از تصاویر ۳ بعدی دست و اندازه گیری پهنا، عرض و طول انگشتان و بندانگشتان استفاده می شود. به این ترتیب كه كاربر دست خود را در فضای مشخص شده قرار می دهد و دوربین از زوایای بالا و كنار با تهیه تصاویر ۳ بعدی اطلاعات را از دست كاربر استخراج و سپس آنها را با اطلاعات موجود در بانك اطلاعات خود مقایسه می كند.
۵) چهره نگاری (scan-Facial ):
در این روشن، از ویژگی های متمایز و منحصر به فرد چهره استفاده می شود. بنای كار این روش بر دو نوع تصویر برداری ویدیویی و حرارتی است كه روش اول از رواج بیشتری برخوردار و طرز به كارگیری آن نیز نسبت به روش دوم آسان تر است. اساس كار این روش مبتنی بر محل نقاط كلیدی صورت از قبیل چشم ها، دهان و سوراخ های بینی است. در روش دوم، براساس گرمای نقاط مختلف صورت كاربر، اطلاعات آنها در سیستم نگه داری شده، سپس با اطلاعات موجود در بانك اطلاعات مقایسه می گردد تا درستی آن مشخص شود.
● كاربردهای بیومتریك
۱) شناسایی مجرمان:
برای شناخت و دستگیری مجرمان كافی است كه آثار انگشتان آنها را با اطلاعات موجود در بانك اطلاعات مقایسه كرد.
۲) دسترسی به اطلاعات سیستم ها:
برای ورود به اطلاعات مهم و حیاتی هر سازمانی می توان از اسم رمز و نیز اسكن عنبیه به طور همزمان استفاده كرد.
۳) دسترسی فیزیكی و حضور زمانی:
در نسل جدید ساعت های حضور وغیاب، از روش های اسكن چهره استفاده می شود.
۴) شناسایی شهروندان:
برای شناسایی و ثبت مشخصات شهروندان می توان از انواع سامانه های بیومتریكی اشاره شده استفاده كرد.
۵) تجارت الكترونیك:
با استفاده از كارت های اعتباری و شناسه های بیومتریك از امنیت بالاتری نسبت به گذشته برخوردار شده است.
● مزایای فناوری های بیومتریك
۱) غیر قابل حدس زدن
۲) غیر قابل فراموشی و غیر قابل سرقت
۳) سرعت و راحتی استفاده
۴) عدم نیاز به هزینه های امنیتی جهت استفاده از نیروی انسانی
۵) غیر قابل تقلب
۶) امكان تعیین هویت اصلی و واقعی افراد
فناوری های بیومتریك از جمله فناوری هایی به حساب می آیند كه هزینه تمام شده نسبتاً بالایی دارند و بنابراین ممكن است برای افراد و یا سازمان های كوچك استفاده از آنها به صرفه نباشد. اما در یك مقایسه كلی تر، با توجه به امنیت بالای سیستم های بیومتریك نسبت به سیستم های سنتی مانند قفل و زنجیر و نگهبان و غیره شاید بتوان گفت كه در دراز مدت استفاده از این فناوری برای سازمان ها به صرفه باشد و در مقابل نیز با توجه به تولید نسخه های جدید تر از این گونه سخت افزار ها و تولید انبوه آنها، صرفه جویی بیشتر شامل حال كاربران شود و قیمت آنها بسیار پائین تر بیاید.
درباره نواقص این سیستم ها نیز می توان عنوان كرد كه با توجه به امنیت بالای آنها شاید پس از اتفاقی، خود شما هم نتوانید به حساب بانكی خود وارد شوید و پول برداشت كنید. آیا در آن لحظه هم نظرتان نسبت به فناوری های بیومتریك مثبت است؟

وحید نقشینه

منبع : روزنامه ایران