تشخيص هويت با اثر انگشت

روش‏هاي شناسايي بيومتريک از روي انگشت، چهره يا عنبيه چشم، راه موثري براي تامين امنيت دستگاه‏هاي کامپيوترهاي سرويس دهنده است. در اين سلسله مقالات با هم برتري و کاستي‏ها و همچنين چگونگي کارکرد روش‏هاي بيومتريک را مي‏بينيم.

اگر نظر کارشناسان را بپذيريم بايد بگوييم که دوران ورود به سيستم‏هاي کامپيوتري از طريق وارد کردن گذر واژه‏هاي ساخته شده از حروف و ارقام از راه صفحه کليد به سر آمده. در آينده از برخي ويژگي‏هاي بدن که تغيير نمي‏کنند مانند اثر انگشت، چهره، چشم، صدا يا دست‏خط براي شناسايي کاربر و تعيين صلاحيت او براي کار با سيستم‏هاي کامپيوتري استفاده خواهد شد. هدف از اين کار بالاتر بردن امنيت سيستم‏ها و جلوگيري از دسترسي کاربران غير مجاز است. اما از اين روش‏ها نه تنها براي تامين امنيت سيستم‏هاي کامپيوتري بلکه براي افزايش ايمني شرکت‏ها و مکان‏ها نيز استفاده مي‏شود. روش‏هاي کنوني تشخيص هويت مبتني بر کارت‏هاي شناسايي ديگر مناسب نيست و بسيار نامطمئن است. از اين گذشته اين روش‏ها هم نيروي انساني و هم زمان زيادي مي‏طلبد اين کاستي‏ها را مي‏توان با کمک روش‏هاي تشخيص هويت بر طرف کرد. چون اين روش‏ها نه تنها درستي داده‏ها را بررسي مي‏کنند بلکه مي‏بينند آيا اين شخص صاحب واقعي اين مشخصات است يا نه.

به اين ترتيب سيستم‏هاي بيومتريک با ارائه کار کرد بهتر، هزينه‏هاي بالاتر خود را جبران مي‏کنند. در اين مقاله به طور مفصل با روش‏هاي بيومتري جاري آشنا شده و به جزئيات آنها پي مي‏بريد.

تشخيص اثر انگشت نوري و خازني

تشخيص هويت و صدور مجوز از روي اثر انگشت يکي از ساده‏ترين و پرکاربردترين روش‏هاي تشخيص هويت است براي خواندن اثر انگشت، سيستم‏هاي زيادي که از فناوري هاي گوناگون بهره مي‏برند، وجود دارد. اما سيستم‏هايي که اثر انگشت را بر پايه روش‏هاي نوري ثبت مي‏کنند، بيشتر گسترش پيدا کرده‏اند. در اين شيوه، نور از سوي يک چشم به انگشت تابانده مي‏شود. سپس يک دوربين CCD، پرتوهاي باز تابيده را دريافت کرده و از روي آنها يک عکس سياه و سفيد مي‏سازد. اين عکس مشخصات بارز اثر انگشت را نشان مي‏دهد وضوح اين سيستم به ميزان اهميت و نوع کاربرد بستگي دارد. براي نمونه براي تشخيص اثر انگشت کودکان که پيچيدگي بيشتري دارد از وضوح dpi 1000 استفاده مي‏شود در حاليکه براي بزرگسالان، وضوحdpi  500 کافي است. در کنار روش‏هاي نوري، براي کاستن از هزينه‏ها، روش‏هايي نيز ابداع شده‏اند که در آنها از خازن استفاده مي‏شود. در اين شيوه از صفحه‏هايي استفاده مي‏شود که تا 000/100 حسگر خازني دارند و بار آنها پس از تماس انگشت اندازه‏گيري مي‏شود. از روي نتايجي که بدست مي‏آيد عکسي از اثر انگشت ساخته مي‏شود.

تشخيص اثر انگشت با روش‏هاي حرارتي و مافوق اولتراسوند

حسگرهاي مافوق اولتراسوند و حرارتي نيز براي تشخيص اثر انگشت به کار مي‏روند. وضوح اين روش‏ها هم مانند روش‏هايي است که در بخش قبل شرح داديم. در روش حرارتي، آرايه‏اي از حسگرها تصوير گرمايي انگشت را مي‏سازد. سپس اين تصوير بر پايه گراديان دما به يک نماي سه بعدي از اثر انگشت تبديل مي‏شود روش‏هاي مافوق اولتراسوند اکنون از دقيق‏ترين و همچنين گران‏ترين روش‏هاي تشخيص هويت از روي انگشت هستند. دليل آن هم اين است که آلودگي يا ديگر عوامل مزاحم در کار اين روش اختلالي ايجاد نمي‏کند. در اين روش؛ چند حس‏گر امواج مافوق اولتراسوند را به سمت انگشت مي‏فرستند. سپس بازتاب اين امواج را دريافت کرده و براساس فاصله زماني بازتاب‏ها يک تصوير سه بعدي از اثر انگشت مي‏سازند.

روش‏هاي تحليل اثر انگشت

براي به حداقل رساندن داده‏هاي يک اثر انگشت در بانک اطلاعاتي، همه تصوير به طور کامل نگهداري نمي‏شود. نخست کل تصوير تحليل شده و سپس نقاط کليدي آن ذخيره مي‏شود. اين کار نقش بسيار مهمي براي جستجوي سريع در بانک‏هاي اطلاعاتي دارد. در مجموع هر تصوير اثرانگشت حدود 35 ويژگي مهم مانند نقاط تقاطع، نقاط پاياني، انشعاب و ... دارد. براي تشخيص هر اثر انگشت و اعلام آن با قطعيت بررسي 8 تا 22 ويژگي کافي است. مشخصات اثر انگشت يا به طور مستقيم روي ايستگاه يا روي کارت‏هاي هوشمند يا روي يک سرويس دهنده ذخيره مي‏شود و در صورت تطابق مشخصات دريافتي با مشخصات ذخيره شده نسبت به صدور مجوز تصميم‏گيري مي‏شود. اين روش در علم بيومتري MBFM يا Minutiae-Based Fingerprint ناميده مي‏شود. در اين شيوه پردازش سنگيني روي تصوير براي استخراج مشخصات کليدي انجام مي‏گيرد. اما روش ديگري نيز با نام CBFM يا Correlation Based Fingerprint Matching وجود دارد که در آن به جاي مقايسه تک تک نقاط کليدي با داده‏هاي اصلي. بخش‏هايي از تصوير با بخش‏هاي متناظر از شکل اصلي مقايسه مي‏شود.

برگرفته ار ماهنامه رايانه،شماره 191

تنظيم براي تبيان: فاطمه مجدآبادي