Журнал ТЗ № 2 2024 |
  бюро находок  
  Где искать        
наши издания
наши анонсы






2024
№ 2
статьи



Журнал ТЗ № 2 2024



Раздел: КОНТРОЛЬ ДОСТУПА
Тема: СКУД (системы контроля и управления доступом)
Автор: Дмитрий АНТОНОВ , СЕО компании Iris Devices, Александр ГОРШКОВ, CBO компании Iris Devices

Чёрный ящик биометрической идентификации


Биометрия – это всегда вероятность возникновения ошибки. Какой бы незначительной она ни была, её нельзя исключать. А это означает, что любую биометрическую идентификацию человек может оспорить. Есть ли выход из этой ситуации, и почему сейчас не наблюдается массового оспаривания результатов такой идентификации – разберёмся в этой статье.


Идентификация по лицу

Задолго до появления алгоритмов биометрической идентификации по лицу1, да и сейчас при необходимости опознать человека всегда ищут свидетелей. Для поиска разыскиваемых лиц обычно рисуют их портреты или делают фотороботы по свидетельским показаниям. Скоро с этой задачей будут справляться deepfake алгоритмы2, но они не отвечают за подтверждение личности. А что позволяет максимально точно подтвердить личность? Конечно, заключение экспертов. Для этого были разработаны специальные регламенты – по каким критериям проводить сопоставление и на основании чего делать заключение. С появлением компьютеров была автоматизирована не только работа по созданию фотороботов, но и портретная экспертиза. Специализированное программное обеспечение позволяет предварительно «нормализовать» сравниваемые изображения лица, привести их к одному размеру и одному ракурсу, а затем осуществить сравнение расположенных на них опорных точек.

Компьютерные программы позволяют наглядно увидеть разницу сравниваемых портретов. Для этого есть богатый набор возможностей: разделение лица на две части и их соединение в одно из различных изображений, плавное проявление одного изображения сквозь другое и много других методов3.


Почерковедческая экспертиза и отпечатки пальцев

С появлением письменности, а точнее, собственноручной подписи, появилась потребность в сравнении и подтверждении, как самой подписи, так и авторства рукописного текста. И конечно, перед учёными и инженерами была поставлена задача автоматизировать работу экспертов. Для этого была разработана методика сравнения и первые алгоритмы машинного распознавания образов. Решение этой задачи упрощалось тем, что текст и то, на чём он был написан, легко разделяются на тёмные и светлые пиксели с выделением полезного изображения, которое впоследствии сравнивается с эталоном. Кстати, первые алгоритмы биометрической идентификации по лицу тоже использовали чёрно-белые изображения. Для биометрических модальностей в целом характерно использование чёрно-белых образов, поскольку это удобно при машинной обработке.

Наверно, ещё долго не обращали бы внимания на биометрию по отпечатку пальцев, если бы грамотность среди населения беднейших стран была бы высокой.

С массовым отсутствием умения ставить подпись впервые столкнулся Вильям Гершель в колониальной Индии. Именно этот момент считается началом разработки биометрической идентификации по отпечаткам пальцев. Хотя, естественно, такие методики были известны и значительно раньше4.

Биометрическая идентификация по геометрии ладони

Некоторым могло показаться странным, что такая крупная и технически передовая компания, как Amazon, представила не новую и давно известную технологию биометрической идентификации по геометрии ладони5. На самом деле, это глубоко проработанное и, по оценкам экспертов, перспективное6 решение. Во-первых, для такой идентификации не требуется специализированного оборудования. Достаточно обычной видеокамеры. Во-вторых, такой метод идентификации имеет глубокую положительную историю. Ещё в 1890 году антрополог Альфонс Бертильон, пытаясь решить проблему идентификации осужденных преступников, изобрел технику, называемую бертильонажем7. Бертильон искал черты, которые не менялись, даже когда человек по-разному укладывал волосы или набирал вес. Например, длина черепа или пальцев. Разработанная им методика идентификации личности по численным данным антропометрических параметров и их совокупным пропорциям, в том числе и по геометрии ладони8, на тот момент оказалась недостаточно точной. Но сейчас, с применением алгоритмов машинного зрения и с использованием для идентификации значительно большего числа опорных точек на ладони, удалось добиться приемлемой точности и высокого быстродействия9 для данного метода идентификации личности.

Какие модальности могут быть добавлены в Единую биометрическую систему

Чтобы ответить на вопрос, какие новые модальности могут быть добавлены в Единую биометрическую систему (ЕБС) к уже существующим в ней, надо выявить общее свойство рассмотренных выше модальностей, найти у каких модальностей данные свойства также имеются и, что немаловажно, где и для чего эти модальности могут применяться.

Итак, общим для всех перечисленных выше модальностей является возможность их визуального отображения и сохранения для оценки экспертами. Именно возможность получить заключение экспертов и препятствует появлению массового оспаривания биометрического сравнения. Кстати, методика экспертной оценки речи тоже разработана и успешно применяется10. Это стало одной из причин, что две наиболее простые и распространённые модальности биометрической идентификации по лицу и голосу были включены в ЕБС.

Следующими модальностями, добавленными в ЕБС, могут стать отпечатки пальцев и геометрия ладони. Эксперты могут легко сравнить их визуально. А вот с биометрией по венам ладони или радужной оболочки глаз дела обстоят несколько хуже. Если кто-то видел необработанную фотографию в инфракрасном диапазоне рисунка вен или радужки глаз, то он понимает, что разобрать и сравнить визуально на таких фотографиях что-то очень сложно. Сложно сравнить изображения из-за возможного отличия длины волны применяемой в инфракрасной подсветке и камерах. А если эксперт не может подтвердить или опровергнуть идентичность личности на изображениях, то любые действия, базирующиеся на таких модальностях, могут быть оспорены.

Для каких целей могут быть востребованы новые модальности

Помощник президента Российской Федерации Юрий Ушаков обозначил стремление создать в БРИКС независимую платёжную систему на основе цифровых валют и блокчейна11. Данная система должна быть не только технологически передовой, но и универсальной для всех стран участников БРИКС, в том числе и будущих. Она должна не только базироваться на блокчейн технологиях, но и быть простой в использовании и надёжно защищать финансовые операции с использованием персональных биометрических данных. Такой опыт у одного из участников БРИКС имеется – это индийская система АДХААР12.

В ней используются несколько методов идентификации: отпечаток пальца, рисунок радужной оболочки глаз, а недавно в неё добавили биометрию лица. Но для надёжной идентификации по лицу требуется оборудование ценового диапазона выше среднего. Чтобы осуществлять биометрическую идентификацию на бюджетных устройствах для защиты финансовых операций, компания VISA решила использовать геометрию ладони13. А компания Princeton Identity стала предлагать для массового использования компактное и относительно бюджетное устройство мультимодальной биометрической идентификации по лицу и радужной оболочке глаз14.

Кроме надёжной защиты финансовых операций требуется защищать персональные и медицинские данные граждан. С учётом расширения цифровых и дистанционных сервисов эта задача приобретает особую важность.

В России достаточно давно эксплуатируется Единая биометрическая система, которая изначально была разработана в 2018 году для обеспечения удалённого доступа граждан к банковским услугам15. Массовая идентификация плательщиков по биометрии лица выявила значительное количество ошибочных списаний16, что существенно ограничивает её применение для более ответственных, чем оплата проезда в метро, финансовых операций.

Сократить число ошибочных идентификаций для финансовых операций позволит внедрение многофакторной биометрической идентификации, например, по лицу и геометрии ладони. Или лицу и радужной оболочке глаз, которая защищена от внешних воздействий роговицей, практически не изменяется с возрастом17, при этом всегда на виду и не скрыта масками и перчатками.

Заключение

Исходя из всего выше перечисленного, наиболее перспективные модальности, которые могут быть добавлены в ЕБС, это отпечаток пальца и геометрия ладони. Конечно, если такие решения будут приняты. Но не стоит на этом ставить точку. Эксперты также смогут дать заключение идентичности и по цветному рисунку радужной оболочки глаз, сделанному в видимом диапазоне. Проведённые НИРы показали, что идентификация в инфракрасном и в видимом спектре по точности дают одинаковые результаты.

А это означает, что может быть принято решение добавить биометрию по радужной оболочке глаз в ЕБС. Отсутствие в ЕБС радужки в ИК-спектре никого не должно пугать, как никого не пугает то, что в ЕБС присутствует только контекстно зависимая идентификация по голосу. Причём методы экспертного изучения рисунка радужки могут быть аналогичны экспертизе по лицу. Это и наложение одного изображения на другое, и частичное их совмещение и т.д. Конечно, будет учтено, что размер зрачка постоянно меняется при различном освещении, и ширина радужки будет меняться, но даже в этом случае есть методы приведения её к одному размеру. Учитывая, что радужка имеет круглую форму, потребуется возможность её поворота вокруг центра для выбора одного ракурса, но это – технически решаемые задачи. Важно, что такие алгоритмы есть, и они имеют высокую точность сопоставления. Так что в ближайшее время можно с высокой степенью вероятности ожидать добавления в ЕБС новых модальностей: геометрия ладони, отпечаток пальцев и радужная оболочка глаз в видимом спектре. А там глядишь, и для идентификации в ИК-спектре что-нибудь появится.

1 https://deepfakechallenge.com/the-secret-history-of-facial-recognition/
2 https://www.igromania.ru/news/76723/Neyroset_nauchilas_sozdavat_portrety_po_tekstovomu_opisaniyu.html
3 https://triptonkosti.ru/10-foto/portretnaya-ekspertiza-v-kriminalistike-obrazec-84-foto.html
4 https://deepfakechallenge.com/fingerprint-identification-history/
5 https://rg.ru/2020/10/04/amazon-predstavila-novuiu-tehnologiiu-raspoznavaniia-ladoni.html
6 https://www.biometricupdate.com/202402/palm-biometrics-based-humanity-protocol-debuts-for-web3
7 https://cyberleninka.ru/article/n/bertilonazh-slavnoe-proshloe-i-vozmozhnye-perspektivy
8 https://cyberleninka.ru/article/n/ bertilonazh-slavnoe-proshloe-i-vozmozhnye-perspektivy
9 https://patents.google.com/patent/RU2215323C2/ru
10 https://www.mediasphera.ru/issues/sudebno-meditsinskaya-ekspertiza/ 2015/4/220039-45212015047
https://www.dialog-21.ru/digests/dialog2007/materials/html/39.htm
11 https://tass.ru/ekonomika/20154635
12 https://cyberleninka.ru/article/n/aadhaar-identifikatsiya-cheloveka-v-tsifrovoyekonomike
13 https://www.biometricupdate.com/202402/visa-says-palm-biometric-payments-havepromising- Future
14 https://www.biometricupdate.com/202403/princeton-identity-launchesedge- multimodal-biometric-scanner-to-north-american-market
15 https://rg.ru/2023/10/05/ekspert-ranhigs-obiasnila-principyraboty- edinoj-biometricheskoj-sistemy.html
16 https://plusworld.ru/journal/2024/plus-3-2024/litsevaya-biometriyatrendy- i-problemy-glazami-russkogo-biometricheskogo-obshchestva/
17 https://deepfakechallenge.com/2024/03/20/19748/


Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru

Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них.
Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!
Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 0  (голосов: 0)
Ваша оценка:

назад
|
Реклама
Подписка на новости
Имя
E-mail
Анти-спам код
Copyright © 2008 —2022 «Технологии защиты».