بیومتریک چیست و کارایی آن چگونه است

بیومتریک علم شناسایی افراد از طریق مشخصات انسانی است که شامل اثرانگشت، کف دست، صورت، امضاء، دست خط، اسکن عنبیه و شبکیه، صدا و غیره است. بیومتریک درواقع یک مجموعه فناوری محسوب می‌گردد. کلمه بیومتریک Biometric از ترکیب دو کلمه یونانی Bio (زندگی) و metrikos (تخمین) تشکیل‌شده است. تکنولوژی بیومتریک روش‌های تشخیص یا تأیید هویت یک فرد از طریق اندازه‌گیری مشخصه‌های فیزیولوژیکی یا رفتاری اطلاق می‌شود.

هویت افراد را از روی صدا، چهره و حتی طرز راه رفتنشان می‌توان تشخیص داد. بیومتریک درواقع علم اندازه‌گیری و تحلیل آماری داده‌های بیولوژیکی  اشخاص مختلف شامل خصوصیت فیزیولوژیکی یا ویژگی رفتاری منحصربه‌فرد و متمایزکننده هر فرد است. امروزه تکنولوژی‌های بیومتریک مختلفی مورداستفاده قرار می‌گیرد و هرکدام مبتنی بر یک خصوصیت فیزیولوژیکی یا رفتاری افراد هستند. امروزه درزمینه های فراوانی ما به وسایلی نیاز داریم که هویت اشخاص را شناسایی کند و بر اساس ویژگی‌های بدن اشخاص آن‌ها را بازشناسی کند و این زمینه هرروز بیشتر و بیشتر رشد پیدا می‌کند و علاقه‌مندان فراوانی را پیداکرده است.

روش‌های  تشخیص هویت و متد‌های بیومتریک

انواع بیومتریک ها:

فیزیکی (physiometric): در این حالت، یک خصوصیت فیزیکی مانند اثرانگشت یا الگوی عنبیه و… موردسنجش قرار می‌گیرد.

• فیزیولوژیکی:
   اثرانگشت (scan-finger)
  هندسه دست (scan-hand)
  اسکن عنبیه (scan–iris)
  چهره‌نگاری (scan-facial)
  اسکن شبکیه (scan–retina)
  و…

چند روش احراز هویت فیزیولوژیکی برای شناسایی کاربران

• بیومتریک اثرانگشت

یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تشخیص هویت، روش شناسایی از طریق اثرانگشت است. در تصویربرداری از اثرانگشت، ویژگی‌های متفاوتی وجود دارد که نشان‌دهنده ساختار انگشتان است: توزیع توخالی، تیز بودن لبه، منظم بودن مرز برجستگی و فرورفتگی و سایر موارد. تکنولوژی تشخیص اثرانگشت زنده (LFD) بر اساس تجزیه‌وتحلیل ویژگی‌های تصویری پویا و استاتیک اثرانگشتان است.

با استفاده از الگوریتم پیشرفته تجزیه‌وتحلیل برای تشخیص ناهنجاری‌ها در الگوهای در حال تغییر پویای اثرانگشت و چندین ویژگی استاتیک زنده یا غیرطبیعی از اثرانگشتان می‌توان، انگشت‌های جعلی را به‌طور واضح از اثرانگشتان واقعی تشخیص داد. اگرچه شناساگر اثرانگشت را می‌توان هک کرد ولی این روش هنوز هم یک روش بسیار امن برای احراز هویت بیومتریک است.

هرچند که تحلیل اثرانگشت بعضی از افراد مانند کارگرانی که کار‌های سخت با دست‌های خود انجام می‌دهند یا افراد معتاد مشکل است ولی در کل در بسیاری از موارد از اثرانگشت استفاده‌‌های موفقی انجام‌شده. امروزه این اسکنرها نه‌تنها در ادارات پلیس بلکه درروی گوشی‌های موبایل، صفحه‌کلیدها بسیاری وسایل دیگر وجود دارند و از آن‌ها در موارد متفاوتی استفاده می‌شود.

تشخیص چهره:

فرم هندسی یک چهره نیز از پارامترهای مورداندازه‌گیری در سیستم‌های بیومتریک است . سامانه‌‌‌های چهره‌نگاری از ویژگی‌های متمایزکننده چهره استفاده می‌نمایند. اساس کار سامانه‌های تشخیص چهره بر نگاشت نقاط کلیدی چهره از قبیل مکان چشم‌ها، دهان و سوراخ‌های بینی استوار است. در این سیستم بعد از تصویربرداری از چهره، در تصویر به‌دست‌آمده نقاط قرارگیری ابروها، چشم‌ها، بینی، دهان، چانه و طول چانه و پیشانی همچنین فاصله چشم‌ها و ابروها و … ثبت و سپس با نمونه‌‌های ذخیره‌شده مقایسه می‌شوند. این روش به علت استفاده از سخت‌افزار و نرم‌افزارهای گران‌قیمت هزینه زیادی دارد ولی قابلیت اعتماد بالایی دارد.

تشخیص عنبیه:

به حلقه رنگی اطراف مردمک چشم، عنبیه می‌گویند. این بخش یک دیافراگم نازک است که روی قسمت جلویی چشم کشیده شده و در پشت آن عدسی قرار دارد.  ترکیبی است از نوعی ماهیچه به شکل دایره با یکسری خطوط شعاعی که در پیش از تولد انسان شکل‌گرفته است.

این ماهیچه شامل یکسری کارکترها مانند خطوط، حلقه‌ها، حفره‌ها، شیارها، تارها، لکه‌ها و… است که قابل‌تفکیک می‌باشند. می‌توان گفت که عنبیه چشم همه افراد با یکدیگر متفاوت است.  عنبیه چشم افراد پس از انجام عمل جراحی نیز بدون تغییر باقی می‌ماند. حتی افراد نابینا نیز تا زمانی که چشم آن‌ها عنبیه داشته باشد می‌توانند از این روش استفاده کنند. با اسکن شبکیه، طرح از وضعیت رگ‌های آن برای تشخیص هویت بیومتریک به دست می‏آید. این روش هم هیچ تماس و مزاحمتی برای اشخاص ندارد و از یک مکانیزم نوری برای به دست آمدن ویژگی‏های بیومتریک بهره می‏برد.

این سیستم دارای قابلیت خوبی در تشخیص افراد است بدین دلیل که عنبیه هم منحصربه‌فرد است و هم در برابر گذشت زمان مقاوم، ولی متأسفانه حجم الگوها در این روش بسیار بالا است، این تکنولوژی بسیار گران است، کاربر پسند نیست و به دلیل اینکه در حین نمونه‌برداری لازم است که چشم کاملاً بی‌حرکت باشد لذا الگوبرداری ممکن است دقیق نباشد.

تشخیص شبکیه

 با قرارگیری چشم کاربر در یک مکان مشخص، یک دسته نور ماوراء قرمز یا نور سبز با طول‌موج کوتاه به شبکیه چشم تابیده می‌شود و بازتاب آن توسط یک دوربین CCD اندازه‌گیری می‌شود. این روش تقریباً مشابه شناسایی از طریق عنبیه است.  البته استفاده از این سامانه‌ها به نسبت دیگر بیومتریکها مشکل است. در اسکن شبکیه با استفاده از دوربین مخصوص الگوی رگ‌‌های خونی اسکن می‌شود برای این کار از لیزر مادون‌قرمز کم قدرت استفاده می‌شود.

رفتاری (Behavioral): در این روش عمل یا اعمال کاربر سنجیده می‌شود مانند امضا کردن یا بیان کردن یک عبارت.

• رفتاری:
  نحوه تایپ کردن (scan key – stroke)
  امضا نگاری (scan – signature)
  تشخیص صدا (scan-voice)
  دستخط
  صوت‌نگاری
  نحوه راه رفتن
  بیومتریک‌های شیمیایی
  نمایشگر دمای نقاط بدن

در هنگام انتخاب یک راه حل بیومتریک برای یک محیط خاص، جنبه‌های مختلفی باید مدنظر قرار گیرند. این جنبه‌ها شامل نوع عامل بیومتریک مورداستفاده برای احراز هویت و تأثیرگذاری و مقبولیت آن عامل بیومتریک می گردد.

برخی از کاربردهای بیومتریک:

• • کاربرد درزمینهٔ تجارت الکترونیک، تعیین یا تأیید هویت افراد هنگام انجام تراکنش‌های مالی و دسترسی به حساب‌ها
  • احراز هویت جهت کنترل ورودی و خروجی به مکان‌های مختلف از جمله دیتاسنتر و اتاق سرور
  • دسترسی به اطلاعات سیستم‌ها
  • دسترسی به اماکن حفاظت‌شده و کنترل تردد و ورود و خروج افراد و کاربرد برای تعیین حضوروغیاب کارکنان
  •   دسترسی به رایانه‌ها و شبکه
  • کاربرد درزمینهٔ شناسایی افراد مانند تائید افراد برای گذرنامه، گواهینامه، کارت ملی، رأی‌گیری، توزیع امکانات عمومی
  •  کاربرد در زمینه‌های نظارتی
  • مدیریت بحران‌‌های بزرگ شهری، تأیید هویت بازماندگان و آمارگیری سریع و دقیق
  • شناسایی محکومین و مجرمان بر اساس اطلاعات‌پایه

مزایای فناوری بیومتریک:

• • امکان حدس در این فناوری بسیار کم است
  •  می‌توان با این روش به‌راحتی هویت اصلی و واقعی افراد را به دست آورد
  • در این روش فراموشی و سرقت اطلاعات وجود ندارد
  • به حداقل رسیدن استفاده ازنیروی انسانی
  • در سیستم بیومتریک تقلب تقریباً غیرممکن است
  • استفاده از این سیستم‌ها سریع و درعین‌حال راحت بدون آموزش خاصی است