وبلاگ گروه نرم افزاری حامی

من هستم يا ديگری؟


نوشته شده توسط: مهدی قاسمی

چهارشنبه ۲۸ آبان ۱۳۹۳


اخبار تکنولوژی

آشنايي با روش هاي شناسايي بيومتريک احراز هويت افراد

فناوري در بعضي از مواقع بسيار بيشتر از آن چيزي که انتظارش را داشته ايم به ما کمک کرده است و در اثر ترکيب با علوم مختلف، سرويس ها و امکاناتي را به وجود آورده است که اگر مي خواستيم بدون استفاده از فناوري به آن ها دست پيدا کنيم ممکن بود بسيار دست نيافتني به نظر برسند. در برخي از موارد اين ترکيب شدن ها باعث ايجاد يک فضاي کاملا جديد شده است. به عنوان نمونه بشر از صدها سال قبل به دنبال اين بوده است که به نوعي خصوصيات منحصر به فرد و اختصاصي افراد را کشف کرده و از روي اين خصوصيت هويت افراد در هر جايي که باشند را شناسايي کند. در اين راستا مي‌توان گفت اولين چيزي که کشف شد همين اثر انگشت افراد بود که از روي آن در بسياري از مواقع مجرمان شناسايي شدند زيرا هر فرد اثر انگشت منحصر به فردي دارد. به هر حال با توجه به اين که فناوري بسيار پيشرفت کرده و در زندگي ما نفوذ کرده است، قابل پيش بيني بود که در ابتدا به حيطه هايي وارد شود که مورد توجه و علاقه بشر بوده است. براي شناسايي خصوصيت منحصر به فرد انسان ها در حال حاضر علمي با نام بيومتريک وجود دارد که ترکيبي از دانش بيولوژي و فناوري اطلاعات است. در حال حاضر بيومتريک، بيشتر به روش هاي خودکار تشخيص يا تاييد هويت يک شخص گفته مي شود. در اين علم از طريق اندازه گيري مشخصه هاي فيزيولوژيکي يا رفتاري فرد، هويت فرد قابل شناسايي خواهد بود. در واقع در يک تعريف ساده بايد گفت که بيومتريک به مجموعه فناوري هايي گفته مي شود که شما را به شکل منحصر به فردي از ديگران متمايز مي کنند. در حال حاضر به دليل اين که در عصر ديجيتال، امنيت از هر فاکتور ديگري، با اهميت تر است، علم بيومتريک بسيار بيشتر از گذشته مورد نياز است. اين که در اين شاخه پيشرفت صورت گيرد و ما بتوانيم با استفاده از فناوري‌هاي نويني که در اختيار داريم به آساني از صحت هويت افراد مطلع شويم، به ما کمک مي کند تا بتوانيم از نظر امنيتي در جهان مجازي،خاطري آسوده تر داشته باشيم. فناوري هاي بيومتريک قابليت اطمينان را بالا مي برند زيرا با استفاده از آن ها لازم است شخصي که تاييد هويت مي شود حتما در هنگام فرآيند حضور داشته باشد و دوم اين که تشخيص هويت نيازي ندارد که شخصي که مورد تست قرار مي گيرد، اطلاعاتي را حفظ يا يادآوري کرده يا حتي چيزي همراه خودش داشته باشد. در اين دسته از فناوري ها با دو مسئله عمده مواجه خواهيم بود. اول اين که اثبات شود شما شخصي که ادعا مي کنيد هستيد يا خير، دوم اين که علم ثابت کند شما شخصي نيستيد که ادعاي آن را مي کنيد. معمولا فناوري بيومتريک بيشتر از يک مرحله دارد و در قالب الگوريتم هاي مختلف و با به کارگيري فناوري هاي جديد به بررسي خصوصيات رفتاري و انحصاري شما مي پردازد. در موضوع ويژه اين هفته تصميم بر اين گرفته ايم که در رابطه با اين شاخه از علم صحبت کنيم و شما را با روش ها و کاربردهايي که علم بيومتريک در زندگي روزمره ما دارد آشنا کنيم.

شناسايي از نوع بيومتريکش

در حال حاضر از علائم حياتي و خصوصيات فردي افراد براي تشخيص خودکار هويت آن ها استفاده مي شود. در بسياري از مرکزهاي امنيتي يا حتي تجاري، از اين ويژگي ها استفاده مي شود. معمولا اين دسته از روش ها مزيت هاي زيادي نسبت به ديگر شيوه هاي تشخيص هويت دارند. به عنوان مثال در جهان مجازي براي احراز هويت از روش هايي نظير قرار دادن رمز عبور استفاده مي کنند که ممکن است به هر دليلي درست کار نکند. اما در روش هاي بيومتريک به دليل يکتا بودن پارامترهاي شناسايي افراد و نبود مشکلاتي نظير فراموش کردن يا گم کردن يا حتي دزديده شدن، کارايي بسيار بالاتر است. در مورد شناسايي بيومتريک يا Biometric Recognition بايد گفت که در اين علم خصوصيات فردي و رفتاري افراد، کليدي اصلي است. مسلما ويژگي هايي نظير قد، وزن، رنگ مو و ... براي شناسايي بيومتريک، پارامترهاي مناسبي نخواهند بود چون به صورت مداوم در حال تغيير هستند و علاوه بر اين ممکن است اين نوع از خصوصيات ميان افراد مختلف مشترک باشند. اما ويژگي هاي ديگري نظير اثر انگشت، عنبيه يا طرح مويرگ هاي خوني دست و صداي افراد يا حتي بوي بدن هر فرد، ويژگي هاي منحصر به فردي هستند که در حال حاضر با استفاده از فناوري هاي مختلف براي تشخيص هويت مورد استفاده قرار مي گيرند. براي به کارگيري و استفاده از ويژگي هاي بيومتريک مي توان از روش هاي مختلفي استفاده کرد. شايد بتوان گفت ساده ترين حالت اين است که شما با عکس برداري از چهره، عنبيه يا حتي اثر انگشت افراد، الگوي کلي تصوير را با استفاده از سيستم هاي پيشرفته و قدرتمند بررسي و ضبط کنيد. اين اطلاعات با تکنيک هاي پردازش تصوير آناليز شده و به صورت گراف و با کدهاي خاصي ذخيره مي شوند. براي استفاده از اين اطلاعات به منظور شناسايي افراد در محل هاي خاص، تطابق تصوير فرد با تصوير اسکن شده اش توسط سيستم انجام مي پذيرد. البته بايد گفت که بيشتر در زمان‌هايي از يک سيستم تشخيص هويت بيومتريک استفاده مي شود که اطلاعاتي نظير نام کاربري، رمز عبور و ... نتوانند امنيت کافي را براي ما فراهم کنند. يکي از مزيت هاي اطلاعات بيومتريک اين است که اين نوع از اطلاعات به شدت قابل اعتماد هستند، به گونه اي که سال هاي سال مي توان از اين اطلاعات به عنوان مدرک در محاکم قضايي استفاده کرد.

عنبيه اسکن مي شود

به جز شبکيه، عنبيه هر فرد هم از نظر رنگ و الگوي بافتي که دارد کاملا منحصر به فرد بوده و با ديگران تفاوت دارد. به همين دليل اسکن عنبيه اشخاص هم روش بسيار مناسبي براي شناسايي دقيق افراد به حساب مي آيد. معمولا براي اين کار بخش هايي از چشم فرد که رنگي تر هستند مورد اسکن و تحليل قرار مي‌گيرند. جدا از چشم انسان ها که ويژگي هاي منحصر به فردي دارد، چهره هر فرد هم کاملا به خودش اختصاص دارد و مي توان براي شناسايي افراد بخش هايي از صورت هر فرد را مورد تحليل قرار داد. در اين روش براي شناسايي هويت افراد از قسمت هايي از صورت که تصوير هندسي سه بعدي آن ها قابليت تشخيص افتراقي دارند، استفاده خواهد شد و معمولا بيشترين کاربرد اين روش هم در مراکز امنيتي که حساسيت ويژه اي دارند مانند فرودگاه ها يا پست هاي مرزي به کار گرفته خواهد شد. نيروهاي امنيتي و قضايي براي شناسايي مجرمان، تروريست ها و يا آن دسته از افرادي که تحت پيگرد قانوني قرار گرفته اند، از اين روش استفاده مي کنند.

انواع تکنيک ها و روش هاي شناسايي بيومتريک

مسلما روش هايي که براي شناسايي بيومتريک مورد استفاده قرار مي گيرند به يک يا دو مورد خلاصه نمي‌شوند. همان طور که در ابتدا هم گفتيم، قديمي ترين روشي که براي اين نوع از شناسايي مورد استفاده قرار مي گرفت، اثر انگشت بود. اما در حال حاضر از روش هاي ديگري نظير اسکن عنبيه، اسکن شبکيه، شناسايي چهره، شناسايي صوت، اثر انگشت، ترکيب دست و در نهايت بوي بدن استفاده مي شود. اين نوع از خصوصياتي که ذکر کرديم در هر شخص منحصر به فرد هستند و به همين دليل در شمار موارد قابل قياس در تشخيص هويت افراد قرار مي گيرند. در هر کدام از روش هايي که گفتيم، پردازش هاي خاصي روي اطلاعات ورودي انجام مي گيرد که در ادامه به صورت جداگانه به هر کدام خواهيم پرداخت.به عنوان نمونه در روشي که شبکيه اسکن مي شود، در حقيقت طرح مويرگ هاي پشت چشم مورد پردازش قرار خواهند گرفت. براي اسکن از اين بخش چشم لازم است تا نوري ويژه و به اندازه اي مشخص به چشم کاربر تابانده شود. معمولا براي بالاتر رفتن دقت اين عکسبرداري، چشم فرد بايد در فاصله چند سانتي متري از دستگاه اسکن شبکيه قرار بگيرد. البته اين روش براي شناسايي افرادي مورد استفاده قرار مي گيرد که داراي مورد امنيتي باشند. به عنوان نمونه در حال حاضر مي بينيم که در بسياري از فرودگاه ها اين روش مورد استفاده قرار مي گيرد.

صداي شما منحصر به فرد است

صداي هر کسي يک ويژگي کاملا منحصر به فرد براي او به حساب مي آيد. بسياري از افراد هستند که از صداي خوبي که دارند درآمد زايي مي کنند. جدا از خواننده هايي که از صداي خود استفاده مثبت مي کنند، هستند افرادي که به عنوان مثال روي تبليغات تلويزيوني صحبت کرده و به خاطر صداي دلنشين و خاصي که دارند، هزينه هاي بالايي را به عنوان دستمزد دريافت مي کنند. براي شناسايي افراد به روش صوتي، از شناسايي بيومتريک با توجه به صدا و لحن گفتاري که افراد در تلفظ عباراتي خاص دارند، استفاده مي شود. البته بايد گفت که در صورت وجود اختلال و صداهاي اضافي که در اصطلاح به آن ها نويز گفته مي شود، اين روش در مقايسه با ديگر روش هاي شناسايي بيومتريک، دقت بسيار پايين تري خواهد داشت و به همين خاطر کمتر مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در کارتون باورنکردني ها هم قهرمان داستان که "ادنامود" نام دارد و يک طراح لباس است براي وارد شدن به آزمايشگاه مخفي خود از سيستم تشخيص صدا براي احراز هويت استفاده مي کند. معمولا شيوه عملکرد اين سيستم به اين صورت است که صداي شما و ضرباهنگي که صداي شما دارد مورد سنجش قرار گرفته و براساس آن امتيازي عددي برايش در نظر گرفته خواهد شد. بعد از انجام محاسبات اين عدد با اعداد مشابه قبلي مقايسه و تطبيق داده خواهد شد تا صداي شما شناسايي شود. از سيستم اسکنر صوتي هم مي توان براي مجوز دهنده ورود به مکان هاي مورد حفاظت استفاده کرد. البته اين سيستم بيشتر براي تاييد هويت از راه دور توسط تشخيص صدا در ارتباطات تلفني به خصوص در بانک ها و موسسه هاي مالي و اعتباري به کار گرفته خواهد شد. در اين راستا آزمايش هايي توسط موسسه ملي علم و فناوري در ايالات متحده انجام گرفته است. البته هميشه هم نتيجه نهايي به نوعي به اين سمت رفته است که عوامل خارجي مختلفي روي صداي افراد تاثير گذار خواهند بود و اين روش به هيچ عنوان نمي تواند دقتي که ديگر روش ها دارند را داشته باشد. تشخيص صداي فرد ممکن است که تحت تاثير شرايط فيزيکي فرد نظير سرما خوردگي يا داشتن استرس زياد تغيير کند. علاوه بر اين ابزاري که مورد استفاده قرار مي‌گيرد مانند نوع تلفن هم مي تواند روي فرآيند تشخيص صدا تاثير فراواني داشته باشد. به همين دليل اين سيستم معمولا به همراه ديگر روش هاي بيومتريک نظير اسکن چهره يا چشم مورد استفاده مي گيرد زيرا خودش هنوز به اندازه کافي دقت ندارد. ميزان نفوذ پذيري اين سيستم هم به پيچيدگي سيستمي که براي تشخيص صوت به کار گرفته مي شود، بستگي خواهد داشت. برخي از سيستم هاي ساده تنها قادر هستند که عبارت‌هاي ثابتي را شناسايي کنند و در ساختار اين سيستم ها از فرد خواسته مي شود که عبارت هاي مشخصي را تکرار کند. ايراد عمده اي که به اين روش وارد مي شود اين است که در اين نوع از سيستم ها، به آساني آب خوردن مي توان با ارائه صداي ضبط شده شخص مجاز به سيستم ها نفوذ کند. اين در حالي است که نفوذ به آن دسته از سيستم هاي صوتي که علاوه بر صدا از شما درخواست ارائه مدارک ديگري نظير رمز عبور را هم دارند، بسيار سخت تر خواهد بود ولي باز هم بايد گفت که نفوذ به اين دسته از سيستم ها هم غيرممکن نخواهد بود.

اسکن اثر انگشت

در فيلم هاي قديمي شرلوک هلمز هميشه اين کارآگاه به دنبال اثر انگشت مجرمان خود مي گشت. اين که اثر انگشت هر فرد منحصر به فرد بوده و تنها به خودش مرتبط است، واقعيتي بود که به نسبت ديگر ويژگي هاي منحصر به فرد انسان ها زودتر مورد شناسايي قرار گرفت و بالطبع زودتر از ديگر روش ها هم به کار گرفته شد. به طور کلي يکي از عناصر رايج در فيلم هاي مهيج جاسوسي قديمي همين اسکنرهاي اثر انگشت بوده اند. به عنوان مثال در فيلم " دشمن کشور" اين اسکنرها به مقامات سازمان امنيت ملي اجازه مي دادند که وارد نواحي امنيتي شده و به سيستم هاي رايانه اي ويژه اي دسترسي داشته باشند. نحوه عملکرد اين دسته از اسکنرها به اين صورت است که يک اسکنر نوري تصوير برآمدگي ها و شيارهايي که در انگشت وجود دارد را ثبت خواهد کرد و پس از آن با قرار گرفتن انگشت روي اسکنر جزئيات بسيار کوچکي نظير محل انشعاب چند شاخه اي خطوط انگشت و يا محل به انتها رسيدن برآمدگي هاي انگشت با تصويري که از اثر انگشت فرد در پرونده اش قرار دارد مورد مقايسه قرار مي گيرد تا فرد احراز هويت شود. در حال حاضر از اسکن اثر انگشت براي موارد مختلفي استفاده مي شود و ديگر اين گونه نيست که اين روش تنها براي يافتن مجرمان به کار گرفته شود. به عنوان مثال بيشتر لپ تاپ هاي امروزي در سخت افزار خود يک اسکنر اثر انگشت دارند که در هنگام روشن شدن سيستم هويت فردي که صاحب سيستم است را به وسيله آن تاييد مي کنند. به جز آن براي اجازه ورود به برخي ساختمان ها يا دسترسي به برخي از اطلاعات کامپيوتري هم از اين روش استفاده مي شود. شما مي توانيد يک نمونه از اين اسکنرها را براي خود خريداري کنيد. اين اسکنر با بررسي اثر انگشت اجازه دسترسي به فايل ها يا ورود به وب سايت هاي خاصي را فقط به شما خواهد داد و ديگر افراد از ديدن يا وارد شدن به آن ها محروم خواهند بود. البته اين سيستم را مي توان به جاي سيستم پرداخت هم به کار برد که براساس آن در زمان خريد يک فرد از فروشگاه به جاي گرفتن کارت اعتباري او فقط اثر انگشتش اسکن شده و سپس مبلغ خريد از حساب بانکي فرد به صورت خودکار کسر شود. پليس امنيتي آمريکا با عنوان FBI که بسيار شناخته شده است در مورد ميزان دقت اسکنرهاي الکترونيکي اثر انگشت مي گويد که اين دسته از اسکنرها بين 95 تا 98 درصد دقت دارند و البته اين دقت با توجه به فاکتورهايي نظير جنسيت، خصوصيات نژادي و مواد شيميايي که ممکن است روي پوست دست قرار داشته باشند، متفاوت خواهد بود. با اين وجود بايد گفت که خلافکاران و مجرمان هيچ گاه بي کار نمي نشينند و دائما به دنبال روش هايي هستند تا با استفاده از آن ها روش هاي شناسايي امنيتي را دور بزنند. به عنوان نمونه يک پژوهشگر ژاپني با نام مانسوموتو ثابت کرده است شيوه‌هاي مختلفي وجود دارد که سارقان هويت مي توانند با استفاده از آن ها اثر انگشت جعلي به کمک ژلاتين توليد کنند. در مالزي هم سارقان اتومبيل روش خشونت آميزي را براي پيش بردن اهداف خود انتخاب کردند. سارقان اين کشور براي دزديدن يک مرسدس بنز که براي روشن شدن نياز به شناسايي اثر انگشت صاحب خود داشت، انگشت صاحب خودرو را بريدند و با استفاده از آن اتومبيل اين فرد را دزديدند.

DNA شما هم قابل اسکن شدن است

عموما مثال هايي که براي شناسايي روش هاي مختلف بيومتريک زديم به فيلم هاي علمي و تخيلي برمي گردد زيرا تخيل انسان ها هميشه يک گام جلوتر از خودشان حرکت مي کند و معمولا صحنه هايي که در فيلم هاي تخيلي ديده مي شود سال ها بعد توسط انسان ها به صورت حقيقي اختراع خواهد شد. در مورد اسکن DNA هم شرايط به همين صورت است و ما در فيلم “ گاتاکا" ديديم که شخصيتي با نام وينسنت فريمن که قاتل بود براي وارد شدن به محل کار خود در يک موسسه فضايي بايد يک قطره از خون خود را در مقابل اسکنر قرار مي داد تا DNA مربوط به او در يک بانک اطلاعات ژنتيک که متعلق به کارکنان آن موسسه بود، ارزيابي شود. در آن فيلم هم اين فرد براي رد گم کردن از يک اثر انگشت جعلي که آغشته به خون فرد ديگري بود استفاده کرد ولي در نهايت از طريق يک مژه که در صحنه جنايت خود باقي گذاشته بود، شناسايي و بازداشت شد. در مورد نحوه عملکرد اسکنرهاي DNA بايد گفت اين نوع از اسکنرها از طريق نمونه خون، بزاق دهان، مو يا پوست به DNA دسترسي پيدا مي کنند. در اين روش طول و زنجيره پروتئيني قسمت هاي مختلف رشته DNA براي تهيه يک پروفايل DNA مورد بررسي قرار خواهد گرفت و پس از آن با پروفايل DNA هاي موجود مقايسه خواهد شد. البته در شرايط فعلي آزمايش DNA بيشتر توسط پليس يا براي تشخيص هويت پدر و فرزند به کار گرفته مي شود و در کشورهاي پيشرفته بيشتر نمونه DNA براي افراد محکوم به جرم هاي سنگيني نظير قتل، جمع آوري خواهد شد. در حال حاضر بيش از 5 ميليون نمونه DNA در بانک اطلاعاتي FBI وجود دارد و يکي از مشاوران گروه بين المللي بيومتريک در نيويورک مي گويد که بررسي يک DNA حدود چند ساعت طول مي‌کشد به همين دليل بايد گفت که ما هنوز با آن چيزي که در فيلم ها مي بينيم، فاصله زيادي داريم. در مورد ميزان خطاي اين روش بايد گفت که به جز در موارد دوقلوهاي همسان، احتمال يکي بودن DNA براي دو نفر، 1 به 6 ميليارد است. در صورتي که روش‌هايي نظير اسکن شبکيه و عنبيه در مورد نمونه هايي نظير دوقلوهاي همسان هم با هم تفاوت دارد. اين موضوع به روش هايي نظير اسکن چشم اعتبار بيشتري مي بخشد. در نهايت بايد گفت که سيستم هاي شناسايي مطرح شده با سرعت بسيار زيادي در حال توسعه و پيشرفت هستند. هر چيزي که در سال هاي قبل در فيلم ها مي ديديم و در ذهنمان بسيار دور از دسترس بود، در حال حاضر به سادگي قابل استفاده شده اند. متاسفانه به دليل کمبود فضا فرصت اين پيش نيامد تا از روش هاي ديگري نظير بوي بدن صحبت کنيم. اما خوب است در اين حد بدانيد که در حال حاضر سگ‌هاي شکاري در اين زمينه الگوي بشر بوده اند و با توجه به ساختار شامه بويايي آن ها نوعي ردياب الکترونيکي توليد شده که با بو کشيدن هويت افراد را شناسايي مي کند. به طور حتم اين روش ها در کنار هم، آينده زندگي ما را از نظر امنيتي متحول خواهند کرد.

منبع: بایت

 



نام

نظر ، پیشنهاد ، انتقاد


آخرین مطالب

کلمات کلیدی