تشخیص هویت با اثر انگشت

روش‏های شناسایی بیومتریک از روی انگشت، چهره یا عنبیه چشم، راه موثری برای تامین امنیت دستگاه‏های کامپیوترهای سرویس دهنده است. در این سلسله مقالات با هم برتری و کاستی‏ها و همچنین چگونگی کارکرد روش‏های بیومتریک را می‏بینیم.

اگر نظر کارشناسان را بپذیریم باید بگوییم که دوران ورود به سیستم‏های کامپیوتری از طریق وارد کردن گذر واژه‏های ساخته شده از حروف و ارقام از راه صفحه کلید به سر آمده. در آینده از برخی ویژگی‏های بدن که تغییر نمی‏کنند مانند اثر انگشت، چهره، چشم، صدا یا دست‏خط برای شناسایی کاربر و تعیین صلاحیت او برای کار با سیستم‏های کامپیوتری استفاده خواهد شد. هدف از این کار بالاتر بردن امنیت سیستم‏ها و جلوگیری از دسترسی کاربران غیر مجاز است. اما از این روش‏ها نه تنها برای تامین امنیت سیستم‏های کامپیوتری بلکه برای افزایش ایمنی شرکت‏ها و مکان‏ها نیز استفاده می‏شود. روش‏های کنونی تشخیص هویت مبتنی بر کارت‏های شناسایی دیگر مناسب نیست و بسیار نامطمئن است. از این گذشته این روش‏ها هم نیروی انسانی و هم زمان زیادی می‏طلبد این کاستی‏ها را می‏توان با کمک روش‏های تشخیص هویت بر طرف کرد. چون این روش‏ها نه تنها درستی داده‏ها را بررسی می‏کنند بلکه می‏بینند آیا این شخص صاحب واقعی این مشخصات است یا نه.

این روش‏ها نه تنها درستی داده‏ها را بررسی می‏کنند بلکه می‏بینند آیا این شخص صاحب واقعی این مشخصات است یا نه.

به این ترتیب سیستم‏های بیومتریک با ارائه کار کرد بهتر، هزینه‏های بالاتر خود را جبران می‏کنند. در این مقاله به طور مفصل با روش‏های بیومتری جاری آشنا شده و به جزئیات آنها پی می‏برید.

تشخیص اثر انگشت نوری و خازنی

تشخیص هویت و صدور مجوز از روی اثر انگشت یکی از ساده‏ترین و پرکاربردترین روش‏های تشخیص هویت است برای خواندن اثر انگشت، سیستم‏های زیادی که از فناوری های گوناگون بهره می‏برند، وجود دارد. اما سیستم‏هایی که اثر انگشت را بر پایه روش‏های نوری ثبت می‏کنند، بیشتر گسترش پیدا کرده‏اند. در این شیوه، نور از سوی یک چشم به انگشت تابانده می‏شود. سپس یک دوربین CCD، پرتوهای باز تابیده را دریافت کرده و از روی آنها یک عکس سیاه و سفید می‏سازد. این عکس مشخصات بارز اثر انگشت را نشان می‏دهد وضوح این سیستم به میزان اهمیت و نوع کاربرد بستگی دارد. برای نمونه برای تشخیص اثر انگشت کودکان که پیچیدگی بیشتری دارد از وضوح dpi 1000 استفاده می‏شود در حالیکه برای بزرگسالان، وضوحdpi  500 کافی است. در کنار روش‏های نوری، برای کاستن از هزینه‏ها، روش‏هایی نیز ابداع شده‏اند که در آنها از خازن استفاده می‏شود. در این شیوه از صفحه‏هایی استفاده می‏شود که تا 000/100 حسگر خازنی دارند و بار آنها پس از تماس انگشت اندازه‏گیری می‏شود. از روی نتایجی که بدست می‏آید عکسی از اثر انگشت ساخته می‏شود.

تشخیص اثر انگشت با روش‏های حرارتی و مافوق اولتراسوند

حسگرهای مافوق اولتراسوند و حرارتی نیز برای تشخیص اثر انگشت به کار می‏روند. وضوح این روش‏ها هم مانند روش‏هایی است که در بخش قبل شرح دادیم. در روش حرارتی، آرایه‏ای از حسگرها تصویر گرمایی انگشت را می‏سازد. سپس این تصویر بر پایه گرادیان دما به یک نمای سه بعدی از اثر انگشت تبدیل می‏شود روش‏های مافوق اولتراسوند اکنون از دقیق‏ترین و همچنین گران‏ترین روش‏های تشخیص هویت از روی انگشت هستند. دلیل آن هم این است که آلودگی یا دیگر عوامل مزاحم در کار این روش اختلالی ایجاد نمی‏کند. در این روش؛ چند حس‏گر امواج مافوق اولتراسوند را به سمت انگشت می‏فرستند. سپس بازتاب این امواج را دریافت کرده و براساس فاصله زمانی بازتاب‏ها یک تصویر سه بعدی از اثر انگشت می‏سازند.

روش‏های تحلیل اثر انگشت

برای به حداقل رساندن داده‏های یک اثر انگشت در بانک اطلاعاتی، همه تصویر به طور کامل نگهداری نمی‏شود. نخست کل تصویر تحلیل شده و سپس نقاط کلیدی آن ذخیره می‏شود. این کار نقش بسیار مهمی برای جستجوی سریع در بانک‏های اطلاعاتی دارد. در مجموع هر تصویر اثرانگشت حدود 35 ویژگی مهم مانند نقاط تقاطع، نقاط پایانی، انشعاب و ... دارد. برای تشخیص هر اثر انگشت و اعلام آن با قطعیت بررسی 8 تا 22 ویژگی کافی است. مشخصات اثر انگشت یا به طور مستقیم روی ایستگاه یا روی کارت‏های هوشمند یا روی یک سرویس دهنده ذخیره می‏شود و در صورت تطابق مشخصات دریافتی با مشخصات ذخیره شده نسبت به صدور مجوز تصمیم‏گیری می‏شود. این روش در علم بیومتری MBFM یا Minutiae-Based Fingerprint نامیده می‏شود. در این شیوه پردازش سنگینی روی تصویر برای استخراج مشخصات کلیدی انجام می‏گیرد. اما روش دیگری نیز با نام CBFM یا Correlation Based Fingerprint Matching وجود دارد که در آن به جای مقایسه تک تک نقاط کلیدی با داده‏های اصلی. بخش‏هایی از تصویر با بخش‏های متناظر از شکل اصلی مقایسه می‏شود.

برگرفته ار ماهنامه رایانه،شماره 191

تنظیم برای تبیان: فاطمه مجدآبادی