生物測定学
概要
生物測定の同一証明は彼/彼女の生理学的でおよび/または挙動特性の区別に基づく個人の識別を示す。これらの特徴が各人に特有であるので、生物測定の同一証明は承認され、詐欺的な人の間で区別する従来のトークン基づかせ、知識によって基づかせている技術より信頼でき、可能である。このペーパーは日の今日生命に生物測定の技術、安全保障問題および最終的に適用の主流の生物測定の技術および利点および不利な点論議する。
導入:
"生物測定学" は物理的なか挙動特性に基づく個人を確認する自動化された方法である。ある共通の商業例は指紋、表面、アイリス、手の幾何学、声および動的署名である。これらは、多くの他と同様、開発や配置の様々な段階に、ある。"最もよい" 生物測定のタイプは1 つの適用から別のものにかなり変わる。同一証明のこれらの方法は様々な理由のためのパスワードそしてピンナンバーを含む従来の方法に好まれる: (i) 識別されるべき人はポイントの同一証明で物理的にいるように要求される; (ii) 生物測定の技術に基づく同一証明はパスワードを覚えるか、またはトークンを運ぶ必要性を取り除く。生物測定の認識は生物測定システムがマッチをかデータベースを捜すことによって全体の登録された人口からの人を識別する同一証明モードで使用することができる。
生物測定システム:
生物測定システムすべては3 つの基本的な要素から成っている:
登録、か彼の型板のenrollee 集めるおよびそれに続く生成として知られているプロセス個々から生物測定のサンプルを。
型板、か生物測定enrollee を表すデータ。
システム・データ・ベースの1 枚または多くの型板に対する生きている生物測定のサンプルを比較する一致するか、またはプロセス。
登録
登録は登録がすべてにそれに続く一致のために使用される型板を発生させるので生物測定の証明のための重大な第一段階である。普通、装置は同じ生物測定の3 つのサンプルを取り、登録の型板を作り出すために平均する。登録は生物測定装置とのユーザーの精痛度への多くの生物測定システムの性能の依存によって登録が装置に最初にユーザー露出される通常であるので複雑になる。環境条件はまた登録に影響を与える。登録は定期的な一致プロセスの間に期待されるそれらに類似した条件の下で起こるべきである。例えば、声の証明がバックグラウンドノイズがある環境で使用されれば、登録された型板に声に一致させるシステムの機能は同じ環境のこれらの型板の捕獲に左右される。ユーザー及び環境問題、生物測定学は自身に加えて終わる時間を変える。多くの生物測定システムはこれらの変更を絶えず平均によって説明する。型板はユーザーが証明を試みるたびに平均され、更新される。
型板
生物測定enrollee を表すデータとして生物測定装置は型板を作成する。装置はenrollee のサンプルから生物測定それにエキスに専有アルゴリズムを"特色になる" 割り当てる使用する。型板は人の生物測定の特徴または特性のminutiae 、呼ばれる区別の特徴の唯一に記録、時々ポイントである。例えば、型板は実際の指紋のイメージまたは記録または声でない。基本的な言葉では、型板は人のボディから取られる急所の数表示である。型板はコンピュータ・メモリの使用によって通常小さく、これは生物測定の証明の認刻極印である速く処理を可能にする。型板はユーザーがセンサーを使用してシステムにいつアクセスすることを試みるか作成されるそれに続く型板が比較することができるようにどこかに貯えられなければならない。生物測定の専門家の要求それは不可能な逆エンジニアである、または、生物測定の型板からの人の印刷物かイメージ作り直しなさい。
一致
一致はセンサーでの生物測定の提供によってユーザーが近づくことを許されることを試みるので連続的な更新があれば2 枚の型板の比較、で"点" 作り出されるものの登録の時に(または前の会議で、) 作り出される型板である。マッチが失敗できる3 つの方法がある:
登録する失敗。
偽のマッチ。
偽のnonmatch 。
登録する失敗は(または得るため) その技術に適切な区別の特徴を得る技術の失敗である。例えば、人口の小さいパーセントは指紋基づかせていた生物測定の固有識別方式で登録しない。2 つの理由はこの失敗を説明する: 個人の指紋は十分に特有システムによって選ばれるにはでないまたは個人の指紋の区別の特徴は個人の年齢か職業の例えば、年配の煉瓦工のために変わった。
さらに、偽のマッチ(FM) または偽のnonmatch (FNM) の可能性はある。この2 つの言葉は頻繁にそれぞれmisnomered "偽の受諾" および"偽の拒絶、" をあるが、これらの言葉は意味で適用依存している。FM 及びFNM は生きているサンプルと生物測定の型板間の一致プロセスを記述する適用中立言葉である。偽のマッチはサンプルがデータベースの型板に不正確に一致するとき起こる(すなわち、imposter は受け入れられる) 。偽の非マッチはサンプルがデータベースの偽りなく一致の型板に不正確に一致しないとき起こる(すなわち、正当なマッチは否定される) 。FM 及びFNM のための率が計算され、保証と便利間のトレードオフを作るのに使用されている。例えば、重い保証重点は正当なマッチの否定の側面で誤り、imposters の受諾を容認しない。正当なマッチを否定する為の少し許容のユーザーの便利の結果の重い重点はしかしimposters の受諾を容認する。
生物測定の技術:
生物測定の技術の固有識別方式の機能は適用、ネットワーク、パーソナルコンピュータ(PC) 、および物理的な設備への管理されたアクセスを促進することである。生物測定の固有識別方式は生物測定と呼ばれる電子的に貯えられた特徴の2進符号と独特に特定の生物的か物理的特性の2進符号を比較することによって人のアイデンティティを確立する方法本質的ﾉ行う。生物測定の固有識別方式を実行する為の定義の要因はハッカーに下ることができない犠牲ことである; それは共有されるか、失われるか、または推測することができない。単に置かれて、生物測定の固有識別方式は従来のパスワードによって基づかせている固有識別方式を取り替える有効な方法である。可能な生物測定学多くの間、少なくとも8 つの主流の生物測定の証明の技術は公衆および民間の適用でそして2 に与えられるように分かれる配置されか、または操縦者テストされ、
接触の生物測定の技術
指紋、
hand/finger の幾何学、
動的署名照合、
キーストロークの原動力
無接触の生物測定の技術
顔の認識、
音声認識
アイリススキャン、
網膜スキャン、
接触の生物測定の技術:
この調査が生物測定接触と、個人が電子装置(走査器) が付いている直接接触を作るように要求する生物測定の技術言われるの為。生物測定接触のまさに性質が電子装置が付いている直接接触を作るように論理的か物理的なアクセスを成し遂げるために人の希望のアクセスが要求されることであること与えられる。人の固有の必要性のために直接接触を作る多くの人々は個人的なスペースでであると侵入するそして個人的なプライバシーに嵌入的来た技術であると接触が生物測定と考慮することを。
指紋
生物測定指紋は執行機関によって同一証明のための世紀より多くのために、主に使用される古いインク及びペーパー方法の自動化されたデジタル版である。生物測定装置は読まれるべき印刷物のためのプラテンに彼らの指を置いているユーザーを含む。minutiae はまた指紋のパターン解析を作る売り手のアルゴリズムによってそれから得られる。指紋の型板のサイズは普通50 から1,000 バイトである。指紋の生物測定学に現在3 つの主要出願競技場がある: 大規模な自動化された指イメージ投射システム(AFIS) は資格賦与プログラムで法の執行の、欺瞞の防止、および身体検査及びコンピュータアクセス為に一般に使用した。
Hand/Finger の幾何学
手または指の幾何学は手と指の多くの次元の自動化された測定である。これらの方法のどちらもやしまたは指の実際の印刷物を取らない。ユーザーがセンサーの表面に彼の手を置き、きちんと手を置き、読書を始めるのに指間の指導の棒を使用すると同時に空間的な幾何学しか検査されない。手の幾何学の型板は普通9 バイトであり、指の幾何学の型板は20 から25 バイトである。指の幾何学は通常2 本か3 本指を測定する。手の幾何学は完全にfield-tested の、ユーザーによって容易に受け入れられるよく発達した技術。
動的署名照合
動的署名照合は個人の署名を検査する自動化された方法である。この技術は執筆の速度、方向、および圧力のような原動力を検査する; スタイラスが"ペーパー" が付いている接触出入あること時間; 署名をするために取られる合計処理時; そしてところスタイラスがから上がり、"ペーパーに下がる。" 動的署名照合の型板は普通50 から300 バイトである。
キーストロークの原動力
キーストロークの原動力はキーボードの個人のキーストロークを検査する自動化された方法である。この技術は特定パスワードのタイプの速度のような原動力をおよび圧力、合計処理時、および時間あるキーの衝突間のユーザーの取得検査する。強さ及びdistinctiveness を増進するためにこの技術のアルゴリズムはまだ開発されている。この生物測定がコンピュータユーザーのアイデンティティを絶えず確認するのに使用できる、であるコンピュータアクセス現れるかもしれない1 つの可能性としては有用な適用。
無接触の生物測定の技術:
無接触の生物測定の缶は受動(正しい活発化の頻度のための生物測定絶えず装置モニター) または活動的な(意志のユーザーの入会者の活発化) 生物測定の形に来る。どちらかのでき事では、生物測定ユーザーの証明はユーザーが自発的に見本抽出のための生物測定を示すことを同意するまで起こるべきでない。接触の生物測定の技術が一致することができないこと無接触の生物測定が人のアイデンティティおよび提供少なくとも2 が寸法を測ることを確認するのに使用することができる。無接触の生物測定は生物的独特の必須データサンプルを得るために望ましくない接触が要求しないそれに点は無接触の生物測定可変的な能力レベルの人々に最も適応可能である1 つであり。
顔の認識
顔の認識は表面の区別の特徴の空間的な幾何学を記録する。しかし異なった売り手は顔の認識の異った方法を主要特点の手段のすべての焦点使用する。顔の認識の型板は普通83 から1,000 バイトである。顔の認識の技術は性能上の問題にユーザー、照明、および他の環境変数の協力的な行動のような要因から生じることを出会うことができない。店のカジノ、shoplifters 、目標とされた都会の犯罪者、およびテロリストのカードカウンターを海外に識別するのにプロジェクトで顔の認識が使用されていた。
音声認識
渡句を使用して個人を識別するのに声かスピーカーの認識は声特徴を使用する。音声認識はバックグラウンドノイズのような環境要因によって影響されることができる。その上にそれは技術が実際に使用される渡句(パスワード) の声かちょうど発音を確認するどうか明白でない。この技術は働き続けるずっとテレコミュニケーション工業およびNSA の方のかなりの努力の焦点である、
信頼性の増進。電話かマイクロフォンはそれに比較的安く、容易に配置可能の技術をするセンサーとして役立つことができる。
アイリススキャン
アイリススキャンはアイリス色が生物測定とは全く関係ないが、目の着色された部分のアイリスパターンを測定する。アイリスパターンは任意に形作られる。その結果、あなたの左右の目のアイリスパターンは異なって、従って同一cal 双生児のアイリスパターンである。アイリススキャン型板は普通およそ256 バイトである。アイリススキャンは同一証明及び証明両方のためにすぐに使用することができる
自由度の大きい数のために適用。現在の試験プログラムはおよび適用はATMs ("目TMs") 、食料雑貨品店(点検のために) 、および少数の国際空港(物理的なアクセス) が含まれている。
網膜スキャン
網膜スキャンは目の背部の血管パターンを測定する。網膜スキャン型板は普通40 から96 バイトである。ユーザーが幾分嵌入的であると技術が感知するので網膜のスキャンはエンドユーザーとの人気を得なかった。装置はまだ装置のインチの内に非常に立ったにちがいないユーザーの目に照らされる光源を含む。網膜がある病状、妊娠のような、高血圧、およびエイズと変わることができるのでこの生物測定力にちょうど個人のアイデンティティよりより多くの情報を明らかにする潜在性がある。
出現の生物測定の技術:
多くの発明家、会社、および大学は最もよくなることの潜在性を示す次の生物測定をフロンティアを捜し続ける。証明された科学技術の成熟の幼年時代の段階にこと生物測定現れている生物測定である。証明されて、出現の生物測定意志は確立された生物測定のそれに展開する。そのようなタイプの出現の技術は次である:
生物測定Brainwave
DNA の同一証明
管パターン認識
ボディ臭気の認識
指の爪のベッドの認識
足取りの認識
柄の認識
耳パターン認識
ボディ塩分の同一証明
赤外線指先イメージ投射及びパターン認識
安全保障問題:
会社の下部組織を保証するのに使用される共通の標準化された暗号化方法が公開キー下部組織(PKI) のアプローチである。このアプローチは1024 ビットから2048 ビットまでサイズで及ぶ二進ひもとの2 つのキーから成っている最初のキーは(広く知られている) 公開キーであり、第2 キーは(所有者が知っているただ) プライベートキーである。但し、PKI はまた貯えられなければなり、本来パスワード、PIN 、またはトークンの同じ証明の限定に下るには余りにできる犠牲。それは余りに推測されるか、失われるか、盗まれるか、共有されるか、切り刻まれるか、または避けられるできる; これは生物測定の固有識別方式のための均一なそれ以上の正当化である。技術工業の構造のために、埋め込まれたシステムの生物測定の保証に特徴を、携帯電話のようなすることは、かもしれ同じような特徴をPC に加えるより簡単。パーソナルコンピュータとは違う、携帯電話は固定目的装置である。首尾よく生物測定学を組み込むために、細胞電話開発者はPC 適用開発者がなるとほぼ同様に多くのグループからのサポートを集める必要はない。
保証はいままで常にすべての実体の会社の管理職及び情報技術の専門家についての主要な心配だった。正しく実行され髏ｶ物測定の固有識別方式は並ぶものがない保証、高められた便利、高められた責任能力、優秀な欺瞞の検出を提供でき落胆の欺瞞で非常に有効である。会社の論理的な、物的資産への制御のアクセスは演説しなければならない唯一の心配でない。会社、エグゼクティブ、および保証マネージャーはまた生物測定データ(型板) の記述の保証に運ばなければならない。誰かから離れて指の切断についての多くの都市生物測定の伝説いるまたは身体部分をの為に取除いて近づくことを許されなさい。これは血供給分の内に悪化するために本当今度ばかりは身体部分の取り去られる、その身体部分の開始の独特な細部でない。それ故に断絶されたボディpart(s) の独特な細部は走査器のための受諾可能な入力として作用するあらゆる条件にもはやない。
小さくまたは大きいどうか企業の下部組織を保証する最もよく全面的な方法はスマートカードを使用することである。スマートカードは埋め込まれた中央処理装置(CPU) が付いている携帯用装置である。クレジットカード、身分証明書、無線周波の同一証明(RFID) 、またはパーソナルコンピュータのメモリ・カードの国際協会(PCMCIA) カードに類似するためにスマートカードは作ることができる。スマートカードがすべてのタイプのデータを貯えるのに使用することができるが暗号化されたデータ、人的資源データ、医学データ、財政データ、および生物測定データ(型板) を貯えるために一般的である。スマートカードはカード読取り装置、PCMCIA スロット、または近さの読者によるアクセスである場合もある。ほとんどの生物測定保証適用では、システム自体はシステムに彼自身を示す人のアイデンティティを定める。次に通常、アイデンティティはシステム、頻繁に、および確認するために頼まれるシステムに機械可読ID カードを示すことによって供給される。この問題は一致する1 つ1 にある"。" 今日のPC は、ほとんどで、1 対1 のマッチをの行なうことができる数秒。1 対1 の一致は1 に多くのと一致かなり異なる。百万組の印刷物を貯えるシステムでは、1 に多くのマッチ10,000,000 枚の印刷物(1,000,000 のセット倍10 prints/set) との示された指紋の比較を要求する。スマートカードは生物測定の固有識別方式を実行するとa なるである; しかスマートカードの使用によって組織を満たす保証および法的準備所要額すべてを缶詰にしてはいけない。従ってスマートカードはコンピュータ(インターフェイス、プロセッサー、および貯蔵) の基本的な要素を所有し、カードの証明機能を正しく行う非常にことができる。
カードのconfines 内の証明の実行の機能は' 知られていて' カード(MOC) で一致するように。保証から将来のMOC は生物測定の型板として理想的である、そのような物が他の人々によって横取りされるか、またはからかわれることができないと同時に生物測定の見本抽出および準のアルゴリズムは決してカードを去らないし、(スマートカードの同盟) 。スマートカードとの問題はカードに造られる公衆キーの下部組織の証明書解決しないカードを盗むか、または1 つを作成している誰かの問題をである。TTP (信頼された第三者) が暗号化されたMAC (メディア・アクセス制御) によるカードの信用を確認するのに使用することができる。
文化的なBARRIERS/PERCEPTIONS:
可変的な能力のあるそれら多様な人々は相対的な文化(すなわちstigma 、威厳または相続財産) および国際地域社会の認識から(すなわち宗教か哲学) 生じる多くの障壁、理論、概念、および練習に応じてある。これらの要因は専有物の調査を取囲むことができるほど大きい。その端に、ある程度は多様性の適用が現在の理論から不能を従業員の管理へ丈夫なフレームワークに与えることができるかもしれないそれ、概念考慮する、練習はことがまた学説をたてられ。さらに言葉の多様性が差別修正措置の方針の率先そして目的の同義の反射であることが、意味された。仕事場の多様性の概念は大きいで労働力のメンバーが具体化する相違を実際に示す。労働力のすべての従業員間の相違は別か多様な民族起源、人種的な降下、性、性オリエンテーション、年代の成熟、および能力のあるそれらの従業員に一致することができる; 事実上少数。
生物測定の技術の利点:
生物測定の技術は論理的なアクセスの解決を要求する区域に適用しそれが適用、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、金融勘定、人的資源の記録、電話システムにアクセスするのに使用することができ不具の移動性を高めるためにカスタマイズされたプロフィールを実施する。ビジネスにビジネスシナリオでは、財政システム、売り手、および製造者トランザクションの責任能力を高めるために生物測定の固有識別方式は会社のビジネスプロセスにつなぐことができる; 結果は非常に有利である場合もある。
インターネットの全体的な範囲は会社利用できる24/7 の消費者にユーザ名およびパスワードがログインするあれば、サービスおよびプロダクトを作った。多くの場合消費者は彼/彼女のユーザ名、パスワード、または両方を忘れているかもしれない。彼/彼女の無くなったか忘れられていたログイン情報を取り出すか、または再調節するために消費者はそれからステップを踏まなければならない。実行によって生物測定の固有識別方式の消費者は消費者が彼らの記述にアクセスし、商品及びサービス(電子商取引) の支払をすることを可能にする会社のビジネスに消費者電子商取引の環境が付いている彼らの生物測定の特性かスマートカードを登録することを選択できる。利点は消費者が決して彼/彼女のユーザ名かパスワードを、そして便利でビジネスを行なえる失いか、または忘れていないしこと。生物測定の固有識別方式は建物に記入項目のような物理的なアクセスの解決、部屋、金庫を要求する区域に加えることができるかまたはモーターを備えられた車を始めることを使用するかもしれない。その上に、生物測定の固有識別方式は使用されるコンピュータベースの適用に会社設備を書き入れ、残すと同時に従業員の時そして出席を監視するのに容易につなぐことができる。短いでは、無接触の生物測定学はすべての能力レベルの人々にでき、彼ら自身を貸す。
生物測定の技術の不利な点:
何人かの人々、不能との特にそれら接触の生物測定学を用いる問題があるかもしれない。ことどちらかは防ぐない彼らがそれを使用したいと思わないがので不能に耐えるのでそれらが使用に生物測定をすることを可能にするまたはので生物測定の固有識別方式(解決) がユーザーに適応可能でない位置に操縦することを。例えば、ユーザーが盲目なら生物測定声はより適切かもしれない。
生物測定の適用:
ほとんどの生物測定の適用は9 つの一般的な部門の1 つに下る:
金融サービス(例えば、ATMs 及びキオスク) 。
移住及び国境検査所(記入項目の例えば、ポイントは、頻繁な旅行者、パスポート及び査証の発行、保護所の例precleared) 。
社会事業(資格賦与プログラムの例えば、欺瞞の防止) 。
ヘルスケア(医療記録のプライバシーのための例えば、安全対策) 。
物理的なアクセス管理(例えば、制度上、政府、及び住宅) 。
時間及び出席(時間のパンチカードの例えば、取り替え) 。
コンピューターの安全性(例えば、パーソナルコンピュータのアクセス、ネットワーク・アクセス、インターネットの使用、電子商取引、電子メール、暗号化) 。
テレコミュニケーション(例えば、移動式電話、呼出し中心の技術、電話カード、放映されたショッピング) 。
法の執行(例えば、犯罪調査、国民のID の運転免許証、教化のinstitutions/prisons の家の拘束、スマートな銃) 。
結論:
現在、そこにギャップ実行可能な生物測定のプロジェクトの数と生物測定の技術の知識がある分野における専門家間のある。ポストの9 月11 日のTh 、世界貿易センターの2002 攻撃(別名9-11) は知識のギャップをもたらした。ポストは9-11 の多くの国家国内及び国際的な前部の高められた保証及び同一証明の議定書のための必要性を確認した。これはしかし生物測定の技術に関連付けられる調査及びカリキュラムがより多くの大学および大学で提供され始めているように、変わるあり。生物測定の知識のギャップを閉める方法は生物測定のディスカッション・グループおよび生物測定の標準委員会に加わる生物測定の技術の知識のシーカーのためである。
解決はユーザーが要求するユーザーの知識及び努力を最低をの所有することを必要とする。最低のユーザーの知識および努力の生物測定の解決は購入およびエンドユーザー両方に非常に歓迎される。しかし一日の終わりにエンドユーザーが気遣うすべてがすべての能力のあるユーザーのため約、水平になる彼らのコンピュータは正しく作用していること、そしてインターフェイスは友好的であることであるｱとを、心に留めておきなさい。人のアイデンティティを認証する代わりとなる方法は生物測定システムを可変的な能力レベルの人々にとって入手しやすくさせる為の唯一によい練習である。しかしそれはまた証明及び登録の間違いを取扱う実行可能な代わりとなる方法として役立つ。
取付けが解決は正常な変数の内で作用していることを保障する優秀な方法だった後プロセスそしてプロシージャを定期的に監査するの間の及び。よ管弦楽に編曲された生物測定の証明の解決は即時のimpostor しか防ぎ、検出しないべきであるまたimpostors の実行のためのトランザクション活動の安全な丸太を保つべきである。これは大量のID の盗難および欺瞞が従業員を含み、トランザクション活動の安全な丸太が実行に平均か口論の速い決断を提供するので、特に重要である。
参照:
Pankanti S 、Bolle R 及びジャイナ教のA の同一証明のBiometrics:The の未来
Nalwa V の自動オンライン署名照合
生物測定の借款団ホームページ、WWW.biometrics.org
著者について
K.Murali はChennai 大学、2004 年に電子工学そして通信工学のインドに加入したSt.Peter's の工科大学を卒業した。彼はM L の電気通信、Chennai 、インド技術的なエンジニアとして彼のキャリアを始めた。彼は生体医用工学、デジタル無線コミュニケーション、遠薬、およびスペクトラム拡散の技術の技術ペーパーを示した。彼の現在の研究の興味は生物測定学及び無線移動式インターネットの区域にある。
著者の接触インフォメーション:
住所: 1/A のTHIRU VENKATACHARI の通り、
VENKATAPURAM 、AMBATTUR 、
CHENNAI-53 、
TAMIL NADU の国家、インド
電話番号: +91-0416-2297260
+91-0-9841242284(mobile)
電子メールID: murali_waves@yahoo.co.in
記事のソース: Messaggiamo.Com
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