پیشتاز سیستم های امنیتی

سیستم بیومتریك به جای مقایسه تصویرهای واقعی از الگوریتم ها و كدهای عددی برای تحلیل اطلاعات استفاده می كند این اطلاعات فضایی بسیار كم و در حد چند بیت اشغال می كند

● نگاهی به روش های بیومتریك شناسایی افراد

▪ نیم نگاه

۱ سیستم های شناسایی بیومتریك از مشخصه های فیزیكی فرد همانند اثر انگشت الگوی دست، ساختار عنبیه، رگ های دست فرد یا از مشخصه های رفتاری مانند: صدا دست خط یا حتی آهنگ و ریتم نوشتن استفاده می كند.

۲ سیستم بیومتریك به جای مقایسه تصویرهای واقعی از الگوریتم ها و كدهای عددی برای تحلیل اطلاعات استفاده می كند. این اطلاعات فضایی بسیار كم و در حد چند بیت اشغال می كند.

فرض كنید جیمزباند هستید و برای انجام ماموریتتان مجبورید به یك آزمایشگاه سری وارد شوید و سلاح مرگباری را كه توسط انسانی تبهكار ساخته شده خنثی كنید و جهان را از خطری جدی نجات دهید. ولی برای ورود به این مكان بایستی از یك سیستم امنیتی فوق العاده پیشرفته عبور كنید. هم اكنون به اطلاعاتی فرای حرف رمز یا كلمه عبور احتیاج دارید چون سیستم عنبیه، صدا و الگوی دست آن تبهكار را تقاضا می كند.

امروزه ممكن است بارها در زندگی روزمره خود مثلا در فرودگاه ها، بیمارستان ها، هتل ها و سوپرماركت های بزرگ و حتی در پارك دیسنی Disney با این فناوری مواجه شوید. این اماكن هر روز بیش از گذشته خود را به سیستم شناسایی بیومتریك مجهز می كنند. این سیستم برای افزایش ضریب امنیت بر پایه ویژگی های فیزیكی و رفتاری شما بنا نهاده شده است. بیومتریك از دست خط، الگوی دست، الگوی صدا و ساختار عنبیه و رگ های شما برای شناسایی استفاده می كند. در این مقاله از چگونگی كاركرد این سیستم و اینكه چرا اكثر ساختمان های تجاری و حكومتی از این فناوری استفاده می كنند، باخبر می شویم. آیا جیمز باند داستان ما می تواند با لنز تماسی تقلبی، صدای ضبط شده و یا دستی كه شبیه دست آن فرد تبهكار ساخته شده است، وارد آزمایشگاه سری شود.

● بیومتریك و تشخیص هویت

سیستم شناسایی بیومتریك و تشخیص هویت در بسیاری از موارد با هم اشتراك دارند اما به طور كامل شبیه هم نیستند. در واقع بیومتریك از ویژگی ها و مشخصه های رفتاری و فیزیكی فرد استفاده می كند و سپس تصمیم می گیرد كه آیا این همان كسی است كه ادعا می كنید یا خیر. درحالی كه تشخیص هویت تنها از برخی ویژگی های فیزیكی فرد استفاده می كند و اغلب در تحقیقات جنایی كاربرد دارد تا امنیتی.قطعا شما هر روزه احتیاط های امنیتی ساده ای را به كار می گیرید. از كلید برای ورود به خانه یا اتومبیل خود استفاده می كنید با Username-password وارد كامپیوتر شخصی تان می شوید و احتمالا تاكنون اضطراب ناشی از گم شدن كلید و یا فراموش كردن كلمه رمز را تجربه كردید.

اگر كلیدتان را گم كنید و یا كلمه رمز را روی یك تكه كاغذ بنویسید شخص دیگری می تواند آن را پیدا و به راحتی از آن استفاده كند، به طوری كه انگار خود شما است. اما این سیستم طوری طراحی شده كه به جای استفاده از چیزی كه شما دارید مثل یك كلید و یا چیزی كه شما می دانید مثل كلمه رمز از آنچه كه وجودتان را ساخته استفاده می كنید یعنی ویژگی های فردی شما. چیزهایی كه هیچ گاه گم، دزدیده و یا فراموش نمی شوند. همیشه و همه جا همراهتان هستند و خیلی دشوار است كه بتوان از آنها كپی گرفت. به همین دلیل كارشناسان این شیوه شناسایی را بسیار ایمن تر و مطمئن تر از هر روش دیگری می دانند.سیستم شناسایی بیومتریك ظاهرا بسیار پیچیده و حرفه ای به نظر می رسد درحالی كه همه آنها از سه مرحله برای شناسایی استفاده می كنند:

۱ دریافت اطلاعات: اولین باری كه از سیستم استفاده می كنید، اطلاعات اساسی شما از قبیل نام و شماره شناسنامه تان را به طور دقیق ثبت می كند. سپس از ویژگی ها و مشخصه های خاص عكس می گیرد و آنها را نگهداری می كند.

۲ ذخیره سازی اطلاعات: برعكس آنچه كه ممكن است تا به حال بارها در فیلم های سینمایی دیده باشیم. اكثر این سیستم ها تصویر یا صدای ثبت شده در مرحله یك را به طور كامل ذخیره نمی كنند بلكه این ویژگی ها را تحلیل كرده و به كد و یا نمودار تبدیل می كنند. بعضی از این سیستم ها این اطلاعات را بر روی یك كارت هوشمند Smart Card ضبط می كنند كه می توانید آن را با خود همراه ببرید.

۳ مقایسه و تطبیق اطلاعات داده شده با اطلاعات ذخیره شده: برای بار دوم كه از این سیستم استفاده می كنید داده ها را با اطلاعات ذخیره شده در خود مقایسه می كند.اگر این اطلاعات با یكدیگر همخوانی داشتند، سیستم شما را می پذیرد. در غیر این صورت اجازه ورود نخواهید داشت.

سیستم بیومتریك از سه بخش تشكیل شده:

۱ حس گر Sensor كه مشخصه مورد استفاده برای شناسایی را پیدا می كند.

۲ كامپیوتری كه اطلاعات را دریافت و ذخیره سازی می كند.

۳ نرم افزاری كه مشخصه ها را تحلیل و آنها را به كد یا نمودار تبدیل می كند و عمل تطبیق را انجام می دهد.

● نحوه عملكرد شناسایی از طریق دست خط

در نگاه نخست استفاده از دست خط برای شناسایی افراد ایده چندان مناسبی به نظر نمی رسد چرا كه بسیاری از انسان ها می توانند دست خط دیگر افراد را در مدت كوتاهی و با چند بار تمرین به خوبی تقلید كنند. بله ممكن است كپی از امضای یك نفر و یا جعل دست خط او آسان و امكان پذیر به نظر برسد اما این سیستم هوشمند فقط به شكل نهایی امضا یا كلمه توجه نمی كند، بلكه آن را تحلیل می كند. میزان فشار قلم بر روی كاغذ و سرعت و آهنگ نوشتن و ترتیب شكل دادن به حروف را بررسی و حتی عادات نوشتاری شما را ثبت می كند. مثلا نقطه و یا علامتی كه معمولا بعد از نوشتن كلمه یا متنی می گذارید. برخلاف شكل های ساده حروف كه به آسانی جعل می شوند تقلید این خصایص فردی از آنچه كه می پندارید بسیار مشكل تر است. حتی اگر شخصی از امضای شما كپی داشته باشد و عین آن را بر روی صفحه رسم كند، به احتمال بسیار زیاد سیستم امضا را نخواهد پذیرفت. حس گر سیستم حس لامسه بسیار حساسی دارد یا حتی مجهز به خودكاری با حس گرهای بسیار قوی است و بدین ترتیب فشار، جهت و حالت گرفتن خودكار را بررسی می كند، حتی زوایای میان خودكار و صفحه ثبت می شوند. سپس نرم افزار متن نوشته شده را به نمودار تبدیل می كند و عمل مقایسه انجام می شود. این سیستم به قدری هوشمند است كه می تواند تغییرهای بسیار جزیی و كوچك دست خط شخص را از روزی به روز دیگر و تا هر زمان دیگر تشخیص دهد و به طور خودكار آنها را به ثبت برساند.

▪ الگوی دست: شكل دست و انگشت افراد، یك ویژگی منحصر به فرد به شمار می رود البته نه به اندازه دیگر ویژگی هایی چون اثر انگشت و عنبیه. از آنجا كه مكان های تجاری و مدارس تنها نیاز به تصدیق هویت كاربر دارند و نه تشخیص آن بنابراین به جای اینكه از امكانات امنیتی بالاتری استفاده كنند اغلب اسكنرهای الگوی دست و انگشت را به كار می گیرند. به عنوان مثال در پارك دیسنی از اسكنرهای الگوی انگشت برای تائید ورود دارنده بلیت به داخل پارك استفاده می شود. بسیاری از مكان های تجاری نیز به جای كارت ورود و خروج از اسكنرهای الگوی دست استفاده می كنند. این سیستم ها مجهز به یك دوربین دیجیتال هستند، كافی است دست خود را به آرامی بر روی یك صفحه صاف و مسطح بگذارید و انگشتانتان را در یك ردیف قرار دهید تا اسكنر بتواند به طور دقیق عمل خود را انجام دهد.

پس از آن دوربین یك یا چند عكس از دست شما و یا اثری كه بر روی صفحه ایجاد كرده است می اندازد. از این اطلاعات استفاده می كند تا طول، عرض، ضخامت و همه ابعاد و انحنای دست و انگشتان شما را اندازه گیری كند و آنگاه این داده ها را به یك الگوریتم عددی تبدیل می كند.این روش مزایا و معایبی دارد. در واقع انسان ها به راحتی اجازه می دهند تا از دست آنها اسكن گرفته شود درحالی كه ثبت اثر انگشت و عنبیه را نوعی تجاوز به حریم شخصی شان به حساب می آورند. اما از طرفی دست بسیاری از افراد در طول زمان به خاطر جراحی یا بیماری هایی چون ورم مفاصل و آرتروز انگشتان دچار تغییر شكل و یا تغییر وزن می شود.به همین دلیل است كه بعضی از این سیستم ها اطلاعاتشان را همواره به روز Up to date می كنند تا حتی كوچك ترین تغییرات را هم به ثبت برسانند.

▪ الگوی صدا: صدای شما به دلیل لرزش های خاص تارهای صوتی و شكل حفره های دهانی تان و نحوه حركت دادن لب هایتان هنگام صحبت منحصر به فرد است. برای ثبت نام در یك سیستم شناسایی كه براساس الگوی صدا عمل می كند، بایستی تعدادی كلمه را تلفظ كنید یا می توانید از تكیه كلام هایتان استفاده كنید، هیچ فرقی نمی كند چه كلمه ای بگویید. وقتی درباره الگوی صدایی صحبت می شود اغلب تصور می كنند كه این روش همان نمودار موجی ای است كه در اسلوسكوب به كار می رود، اما شیوه ای كه در این سیستم شناسایی به كار گرفته می شود طیف نگار صدا نام دارد و به شكل امواج صدا ربطی ندارد. طیف نگار در اصل نموداری است كه فركانس صدا را به روی محوری عمودی و زمان را روی محوری افقی ثبت می كند. گویش ها، لهجه ها و صداهای مختلف شكل های مختلفی بر روی نمودار ایجاد می كنند.

طیف نگار صدا از رنگ ها و سایه های خاكستری استفاده می كند تا كیفیت صدا را به خوبی نمایش دهد. بعضی از شركت ها از این طریق، برای شناسایی كارمندانشان استفاده می كنند و كاربران می توانند بدون اینكه در محل حضور فیزیكی داشته باشند به اطلاعات شركت دست یابند. درحالی كه اسكنر الگوی دست یا عنبیه حتما به حضور فرد نیاز دارد. در روش الگوی صدا كاربر می تواند در خانه بنشیند و با یك تلفن كسب اجازه كند. متاسفانه افرادی می توانند بدین ترتیب سر بعضی از سیستم ها را كلاه بگذارند به خصوص سیستم هایی كه با تلفن نیز كار می كنند. اگر ضریب امنیت سیستم پایین باشد این سیستم گاهی نمی تواند تفاوت صدای زنده را از صدای ضبط شده تشخیص دهد، به همین دلیل بعضی از این سیستم ها برای جلوگیری از چنین خطایی از چندین رمز كه به طور اتفاقی انتخاب شده اند، استفاده می كند. یا به جای ثبت كردن الگوی یك سری كلمات مشخص الگوی صدایی كلی را به كار می گیرند.

▪ اسكن از عنبیه: شاید تصور كنید كه استفاده از فناوری اسكن عنبیه برای ورود به مكانی حفاظت شده در آینده عملی می شود اما در حقیقت این فناوری هم اكنون سیستم امنیتی بسیاری از اماكن سری مهم دنیا را تشكیل می دهد. در قلب این سیستم یك -CCD Charge Coupled Device) عناصر میكرو الكترونیكی كه نور را به سیگنال تبدیل می كنند وجود دارد. این سیستم برای اینكه تصویری شفاف و با كیفیت بالا از عنبیه شخص بگیرد از نوری قابل رویت با فركانسی نزدیك به فركانس اشعه مادون قرمز استفاده می كند. بدین ترتیب مردمك چشم شخص بسیار تیره تر به نظر می رسد و در نتیجه كار كامپیوتر را برای جداسازی مردمك از عنبیه راحت تر می كند. وقتی كه درون چشمی را از اسكنر نگاه می كنید دوربین به صورت خودكار بر روی عنبیه چشم شما تنظیم می كند. برای اینكه مطمئن شوید در جای درستی ایستاده اید سیستم به یك آینه مجهز می شود یا دستگاه با صدای رسا به شما اعلام می كند كه چشم خود را در جای دقیقی نگاه داشته اید یا خیر. معمولا بایستی چشم شما ۱۰ تا ۲۵ سانتی متر از دوربین فاصله داشته باشد وقتی دوربین از عنبیه عكس می گیرد محل های زیر را مشخص می كند.

۱ مركز مردمك ۲ لبه مردمك ۳ لبه عنبیه ۴ مژه و پلك چشم، سپس الگوی عنبیه را آنالیز و به رمز ترجمه می كند. با توجه به دقت بالای این روش این اسكنرها اغلب در موارد امنیتی شدید استفاده می شود. طبق تحقیق های انجام شده چشم انسان از ویژگی های كاملا منحصر به فرد و یكتای او به شمار می رود. به طوری كه احتمال اشتباه سیستم در این روش یك در ۱۰۷۸ است كه بسیار قابل توجه است، همچنین اسكن از عنبیه این امكان را برای سیستم فراهم می سازد تا ۲۰۰ نقطه از عنبیه بررسی و مقایسه شود، در حالی كه شناسایی از طریق اثر انگشت ۶۰ تا ۷۰ نقطه را بررسی می كند.

howstuffworks.com

تریسی ویلسون

ترجمه: مریم انصاری

---