مروري بر فناوري تصديق هويت و ارائه روشي نو در جهت تسهيل روند اجرايي
1- مقدمه
تشخيص و تصديق هويت ، مکانيزمي براي سنجش ادعاي يک فرد يا يک سيستم در مورد هويت خود است . تصديق هويت اولين مرحله از فرايند کنترل دسترسي به منابع است. عوامل تصديق هويت براي انسان بصورت زير دسته بندي مي شوند :
- چيزهايي که يک فرد مي داند (کلمه عبور (Password) ، شماره شناسايي شخصي (PIN) ، ... )
- چيزهايي که يک فرد دارد ( Smart Card , USB Token)
- چيزهايي که در يک فرد وجود دارد (خصوصيات شبکيه و عنبيه ، اثر انگشت وDNA ، ... )
در اين ميان روشهاي به کار رفته در بيومتريک متنوع بوده و روز به روز توسعه بيشتري مي يابند ، يکي از روش ها استفاده از شبکه هاي عصبي مصنوعي مي باشد که در انواع مختلف بيومتريک مورد استفاده قرار مي گيرند . بيومتريک که يک تکنولوژي نوين براي تشخيص هويت افراد مي باشد، راه حلي براي افزايش امنيت جوامع اطلاعاتي نسبت به امنيت حاصله از روش هاي تشخيص هويت جاري از قبيل کلمه عبور يا کارت هاي نوار مغناطيسي مي باشد .
مزاياي تکنولوژي بيومتريک نسبت به سایر روش هاي تشخيص هويت مي تواند موارد زير باشد :
- کاهش شديد امکان تقلب و دسترسي غير مجاز .
- صرفه جويي در اقتصاد .
- عدم نياز به ياد آوري کلمه عبور و يا حمل کارت شناسايي.
- ضرورت حضور فيزيکي فرد در محل شناسايي که در اکثر مواردِ تشخيص و تصديق هويت مسئله مهمي مي باشد .
2- تکنولوژي هاي تصديق هويت مبتني بر رمزنگاري
تکنولوژي هاي تصديق هويت مبتني بر رمزنگاري روش هاي مبتدي تصديق هويت مبتني بر اين تکنولوژي هستند که مهمترين آنها عبارتند از :
2-1- کلمه عبور ( Password)
استفاده از کلمه عبور يکي از قديمي ترين و متداول ترين روشهاي تصديق هويت است. امروز کلمات عبور با استفاده از توابع رمز يک طرفه ( Hash Function ) و از طريق مکانيزم Challenge-Response هويت کاربران را تصديق مي کنند . کلمه عبور به عنوان کليد رمز نگاري براي رمز کردن يک رشته تصادفي از طريق تابع رمز يک طرفه استفاده شده و حاصل به عنوان Hash Value در سيستم ذخيره مي گردد . همين مسير در هنگام تصديق هويت طي شده و حاصل آن با مقدار ذخيره شده مقايسه مي شود . استفاده از کلمه عبور تکنيکي آسان و ارزان است . ولي از آنجا که کلمه عبور مي تواند با ديگران به اشتراک گذاشته شود و يا دزديده يا فراموش شوند ، تصديق هويت با استفاده از کلمه عبور تکنيکي ضعيف و غير قابل اعتماد است .
2-2- Security Token
يک Security Token ، سخت افزاري کوچک است که از آن جهت دسترسي به سرويس هاي شبکه اي استفاده مي شود. اين وسيله مي تواند به شکل يک Smart Card و يا Key Fob باشد . با استفاده از اين تکنيک مي توان تصديق هويت قوي تري ايجاد کرد که علاوه بر کلمه عبور اطلاعات ديگري وابسته به مالک را براي تصديق هويت ، در اختيار سيستم قرار دهد .
2-3- مشکلات
تکنولوژي هاي مبتني بر رمز نگاري و Token علي رغم فراگيري و مزاياي بسيار ، داراي معايبي هستند . اصولا تکنولوژي هايي که مبتني بر " چيزي که شما مي دانيد " و " چيزي که شما داريد " هستند ، به علت آنکه قابل کپي شدن ، دزديده شدن و فراموش شدن هستند ، روشهاي قابل اطميناني براي تصديق هويت شخص نيستند و به همين خاطر به تکنولوژي هايي مانند Biometric نياز است .
3- تکنولوژي هاي تصديق هويت مبتني بر Biometric
روش هاي خودکار شناسايي يک فرد بر مبناي خصوصيات فيزيولوژيکي و رفتاري وي را Biometric مي گويند . فرآيند تصديق هويت در اين تکنولوژي داراي چند مرحله است . در مرحله اي با استفاده از سيستم هايي ، نمونه هايي از ديتاي مربوط به هر شخص جمع آوري شده (توسط اسکن کردن ) و سپس ويژگي هاي آن استخراج مي شود و در بانک اطلاعاتي ذخيره مي شود . در مرحله اي ديگر ، همين مراحل در مورد شخص مدعي اجرا شده و با مشخصات ذخيره شده مقايسه مي شود و سپس در مورد نتيجه مقايسه تصميم گيري مي شود که آيا هويت شخص پذيرفته و يا رد شده است . خصوصياتي که يک روشBiometric بايد داشته باشد که از هر لحاظ مقبول باشد ، عبارتند از :
يگانگي ، استفاده آسان ، دائمي بودن ، سرعت و دقت بالا ، هزينه کم و درک مثبت عمومي نسبت به آن .
روش هاي بيومتريک به دو نوع فيزيکي و رفتاري تقسيم مي شوند . بيومتريکِ فيزيکي براي تشخيص هويت و بيومتريک ِ رفتاري براي تائيد هويت مورد استفاده قرار مي گيرند . ويژگي هاي مورد استفاده در بيومتريک فيزيکي عبارتند از : شکل دندان ، اثر انگشت و کف دست ، بوي بدن وDNA . ويژگي هاي مورد استفاده در بيومتريکِ رفتاري عبارتند از : سخن گفتن ، امضا ، سرعت و ريتم کلمات تايپ شده . با توجه به اينکه سيستم هاي تائيد هويت غالبا با داده هاي نويزدار و درجه خطا مواجه هستند بنابراين به منظور بهبود اجراي عمل تطابق و تشخيص و همچنين افزايش دقت در چنين وضعيت هايي سيستم هاي بيومتريک مرکب مورد استفاده قرار مي گيرند .
4- کاربرد هاي سيستم هاي بيومتريک
کاربردهاي سيستم ها بيومتريک را مي توان به صورت اجمالي در موارد زير مطرح کرد :
4-1- شناسايي جسد ، مجرمان و والدين کودکان گم شده
شناسايي مجرمان با استفاده از بيومتريک هاي مختلف جهت تعيين يا تائيد هويت افراد مظنون يا بازداشت شده مي باشد . تعداد کمي از فناوريها مي توانند در اين عرصه موثر باشند ، اثر انگشت و چهره نگاري از جمله اين بيومتريک ها هستند . هم اکنون در فرودگاهها ، دفاتر پليس و زندانهاي مختلفي در سرتاسر جهان از بيومتريک استفاده مي شود .
4-2- خودپردازها و پايانه هاي فروش
تعيين يا تأييد هويت افراد هنگام انجام تراكنشهاي مالي، كاربرد بيومتريكها در اين عرصه را رقم مي زند. اين كاربرد كه در سالهاي اخير توسعه يافته است ، جهت تكميل يا جايگزيني فرآيند ورود به سامانه‌هاي مالي الكترونيكي به روشي آسانتر و البته مطمئن تر مورد استفاده قرار مي گيرد بانكها و مؤسسات مالي بزرگي در سراسر جهان به استفاده از سامانه‌هاي بيومتريكي در اين حوزه روي آورده اند . طيف وسيعي از بيومتريك ها در اين حوزه مورد استفاده قرار مي گيرند . انگشت نگاري، عنبيه نگاري، چهره نگاري و اسكن الگوي رگهاي دست از جمله اين فناوريها مي باشند . در ايران نيز بانک ملت با هدف کاهش هزينه هاي عملياتي و افزايش سرعت ارايه خدمات ، همچنين افزايش کنترل هاي داخلي بدون ايجاد تاخير در فرآيند ارايه خدمات بانکي ، از اين فناوري استفاده کرده است . اين سيستم هم اکنون حداقل در بيش از يک هزار و 300 شعبه بانک ملت در مرحله اول براي حساب هاي قرض الحسنه و کوتاه مدت عملياتي شده است .
4-3- تجارت الکترونيک و تلفني
كاربردهاي اين حوزه بيشتر مربوط به تراكنشهاي از راه دور ( خصوصاً تلفني يا اينترنتي ) مي باشد . در اينجا هم بيومتريك ها به منظور تكميل يا جايگزيني فرآيند ورود به سامانه مورد استفاده قرار مي گيرند . يكي از مهمترين مزاياي استفاده از سامانه بيومتريكي در اين فرآيندها عدم نياز به سرپرست يا ناظر ورود و تصديق هويت افراد مي باشد. صوت نگاري از جمله بيومتريك هاي پركاربرد در اين حوزه مي باشد .
4-4- دسترسي به رايانه و شبکه
تفاوت اين كاربرد با كاربرد بيومتريك ها در حوزه تجارت الكترونيكي و تلفني اين است كه در اينجا تراكنشي انجام نمي گيرد و شناسايي افراد به منظور دسترسي به منابع اطلاعاتي صورت مي گيرد. انگشت نگاري و تايپ نگاري از جمله بيومتريك هاي پركاربرد در اين عرصه مي باشند .
4-5- دسترسي فيزيکي و کنترل حضور و غياب
دسترسي به اماكن حفاظت شده و كنترل تردد و ورود و خروج افراد ، كاربرد ديگر بيومتريكها مي باشد . بسته به سطح امنيت مورد نياز بيومتريك هاي مختلفي به اين منظور مورد استفاده قرار مي گيرند . شبكيه نگاري ، دست نگاري و انگشت نگاري از جمله اين بيومتريك ها مي باشند. موارد زير از جمله کاربردهاي بيومتريک ها در اين بخش مي باشد: اطاق هاي ويژه ، اماکن و ساختمان هاي حساس ، شبکه داخلي يا سازماني ، اتومبيل شخصي و وسايل نقليه ، سلاح و کيف حمل اسلحه .
4-6- شناسايي شهروندان
تعامل با بدنه دولت جزء زندگي روزمره افراد است . شناسايي شهروندان در تعامل با نهادهاي دولتي كاربرد ديگر بيومتريكها مي باشد . اين حوزه طيف وسيعي از كاربردها از كارتهاي شناسايي بيومتريكي و دسترسي به خدمات و امكانات عمومي تا رأي گيري بيومتريكي را شامل مي شود. انگشت نگاري و چهره نگاري از جمله بيومتريك هاي پركاربرد اين حوزه مي باشند امروزه غالبا برنامه هاي شناسايي ملي و صدور کارتهاي شناسايي با فناوريهاي اثر انگشت ، چهره نگاري و عنبيه نگاري همراه شده است ارائه خدماتي جزيي تر در قالب دولت الکترونيک هم ، بخشي از کاربردهاي بيومتريک مي باشد که موارد زير مثالهايي از اين دست مي باشد : آموزش از راه دور در دانشگاههاي مجازي ، کنترل و مديريت حضور و غياب کارمندان ، دانشجويان و دانش آموزان ، خدمات هوشمند کتابخانه اي ، آزمايشگاهي و سلف سرويس ، سامانه هاي خدماتي کارکنان ، کارتها و بليط هاي اعتباري مصرفي .
موارد ديگري از خدمات قابل دستيابي به کمک فناوري بيومتريک هنگام بروز بحرانهاي بزرگ و غير مترقبه مي باشد ، بعنوان مثال تاييد هويت بازماندگان ، مجروحان و متوفيان و آمارگيري سريع و دقيق .
در امر راي گيري نيز تا بحال در چند کشور دنيا از جمله مکزيک ( استفاده از چهره نگاري ) ، پرو ، ايتاليا ، برزيل ، دومنيکن ، کاستاريکا ، پاناما ( استفاده از اثر انگشت ) انتخابات بيومتريکي برگزار شده است که به ميزان قابل توجهي اماکن تقلب را (در هنگام راي گيري و شمارش آرا ) کاهش داده و امر شمارش راي را تسهيل نموده است .
ضمنا چهره نگاري و انگشت نگاري کاربرد موفقيت آميزي در برنامه هاي صدور گواهينامه رانندگي داشته است. مثلا هم اکنون در برخي از ايالات امريکا و هند گواهينامه ها مجهز به اثر انگشت در کارتهاي هوشمند مي باشد .
5- شبکه هاي عصبي در بيومتريک
براي طراحي شبکه عصبي مورد نياز ، لازم است که اطلاعات دقيق از ابعاد و ساختار آن داشته باشيم . تمامي شبکه هاي عصبي از هر نوع که باشند ( اگر در بيومتريک مورد استفاده قرار گيرند ) عمل تشخيص الگو را انجام مي دهند .
يک دسته الگو عبارتند از دسته اي از اشيا که داراي چندين خاصيت و ويژگي اساسي و مجزا به صورت متداول مي باشند که در نهايت مي تواند يک اسم باشد . PR عبارت است از علم نامگذاري به اشياي طبيعي در جهان واقعي و يا در اصطلاح فني : فرآيندي که به موجب آن يک الگو يا يک سيگنال دريافت شده به يکي از کلاسهاي از پيش تعريف شده ارجاع داده مي شود .
وظيفه اساسي يک سيستم که عمل تشخيص الگو را انجام مي دهد ، بدست آوردن اطلاعات مفيد از شيي ، سپس عمل کلاسبندي توسط يک مقايسه با برخي نتايج معلوم مي باشد.
6- سيستم هاي بيومتريک
يک سيستم بيومتريک اساسا يک سيستم شناسايي الگو مي باشد که توسط کسب اطلاعات Biometric کار مي کند . بسته به زمينه استفاده و کارکرد ، يک سيستم بيومتريک مي تواند هم در حالت تاييد هويت و هم در حالت تشخيص هويت کار کند .
در حالت تشخيص سيستم با جست و جوي الگوي همه کاربران در پايگاه داده هاي خود ، يک فرد خاص را تشخيص مي دهد . تشخيص در واقع يک امر خطير در کاربرد هاي تشخيص منفي مي باشد . تشخيص منفي بدين معني است که سيستم تشخيص مي دهد که آيا فرد مورد نظر فردي حقيقي است يا خير .
در حالت تائيد ، سيستم هويت يک شخص را با مقايسه داده اي بيومتريک اخذ شده و پايگاه داده هاي خود تائيد مي کند . اين نوع تحقيق و بازبيني هويت عموما براي تشخيص مثبت به کار برده مي شود . به اين معني که هدف سيستم جلوگيري از استفاده چندين کاربر از هويت يکسان مي باشد.
در حالت کلي هر سيستم بيومتريک داراي قدرت و ضعف خاص خودش مي باشد و انتخاب هر روش خاص بسته به کاربرد آن مي باشد . در ادامه چندين روش مهم بيومتريک معرفي مي شوند که در برخي شبکه هاي عصبي مورد استفاده نيز نام برده و اطلاعات مورد نياز نيز براي استفاده در شبکه هاي عصبي بطور اجمالي بررسي شده است :
6-1- اثر انگشت( Fingerprint)
يکي از قديمي ترين و فراگيرترين روش هاي بيومتريک از طريق اثر انگشت است که ويژگي هاي مربوط به نمونه هاي شيار هاي سر انگشت مانند تعداد لبه ها ، نوع طرح ، فاصله بين لبه ها ، نقطه مرکزي و منافذ را اندازه گيري مي کند . اين روش بدليل دقت بالا مورد استفاده قرار گرفته که در گذشته توسط جوهر و فشار انگشت روي کاغذ ايجاد مي شد ولي امروزه اين عمل با تکنولوژي ليزر انجام مي پذيرد . سيستم هاي فعلي تاييد هويت بر اساس بيومتريک اثر انگشت ، زنده بودن فرد را نيز بررسي مي نمايند و لذا به قالب هاي ساخته شده از اثر انگشت پاسخ مثبت نمي دهد .
به منظور استفاده از شبکه هاي عصبي در شناسايي اثر انگشت ابتدا تصويري که از اثر انگشت بدست آمده را به صورت يک ماتريس نمايش مي دهند و با انجام اعمالي چون افزايش وضوح تصوير ، اصلاح جهت تصوير ، آن را به يک بردار از مختصات نقاط موجود در تصوير تبديل کرده از اين بردار به عنوان بردار ويژگي استفاده مي شود[1] . شبکه هاي عصبي که در اين مورد استفاده شده اند ، عبارتند از : شبکه هاي SOM و [2] MLP . براي ايجاد داده مورد نظر يک شبکه عصبي در اين روش بايستي دانست که نقاط خاص و منحصر به فردي وجود دارند که امکان آن ها براي هر اثر انگشت در هر فرد متفاوت است . بدين ترتيب مختصات اين چند نقطه خاص را مي توان بصورت يک داده ورودي براي هر شبکه عصبي مورد استفاده قرار داد .
نقايص جزئي حاصل از اين روش مي تواند تحت تاثير عوامل زير باشد : سالخوردگي ، دلايل محيطي و کار که موجب مقدار زيادي بريدگي و سوختگي در دست ها رخ داده باشد .
6-2- تشخيص چهره ( Face Recognition )
در تصديق هويت از طريق چهره ، هندسه مربوط به صورت يا به عبارتي فاصله بين اجزا ( بيني و دهان و ... ) و يا در مواردي وضعيت بافت پوست صورت بررسي مي شود . نمونه هايي از اين روش با استفاده از دوربين ثابت ، ويدئو و عکاسي با اشعه حرارتي مادون قرمز ( که الگوي گرما ساز رگ هاي خوني زير پوست را تجزيه و تحليل مي کند ) نيز جمع آوري شده و از طريق الگوريتم هاي تحليل ويژگي هاي محلي ، شبکه هاي عصبي و تحليل بافت سطحي پردازش مي شوند .
نقطه مثبت اين روش در اين است که قادر مي باشد بودن تماس فيزيکي کار کند . ولي اين سيستم غير قابل اعتماد و پر هزينه مي باشد . براي مثال اين سيستم قادر به تمييز دادن دوقلوها و کاربران بعد از عمل جراحي صورت نمي باشد . شبکه هاي عصبي مورد استفاده در اين روش عبارتند از : [6]HMM , EHMM , [5]MLP ,[4] KNN, [3]ART [7]RBF .
6-3- DNA
چون ساختار DNA ويژگي هاي ثابت رشته DNA هر فرد ( بيش از 6 ميليارد ويژگي براي هر فرد ) براي تشخيص هويت استفاده شده و روش بسيار دقيقي مي باشد . ولي بعلت مدت زمان پردازش زياد ( بيش از 10 ساعت ) و پر هزينه بودن آن ، از اين روش فقط در موارد حساس استفاده مي شود . شبکه هايي نظير [10]LVQ ، [9]Time Delay در اين نوع بيومتريک استفاده مي شوند .
6-4- هندسه دست
هندسه دست بر اين حقيقت استوار است که دست هر فرد به طول بالقوه داراي شکلي متفاوت با ديگران است و اين شکل ( بعد از يک سن خاص ) تغيير مهمي نمي کند .
در اين روش وقتي يک کاربر دست خود را روي دستگاه قرار مي دهد يک تصوير از دست بدست مي آيد که شکل و طول انگشتان و بند انگشتها ، پهناي کف دست و درازاي دست اندازه گيري مي شوند و بصورت تصوير در پايگاه داده ها ذخيره مي گردند . اين تصوير به صورت ماتريس تعريف شده و به عنوان بردار ويژگي در شبکه عصبي مورد استفاده قرار مي گيرد . اين روش يکي از ساختار يافته ترين تکنولوژي هاي تجاري روز به شمار مي رود که بعلت استفاده آسان و راحت از آن گسترش کاربريش رشد سريعي دارد . از اين روش در مکانهايي مانند وزارت دفاع و مراکز هسته اي و فرودگاههاي آمريکا استفاده مي گردد . ولي از معايب آن مي توان به موارد زير اشاره کرد :
- غير قابل استفاده بودن در کودکان .
- به علت بزرگ بودن دستگاه دست خوان در دستگاههاي کوچک نظير Lap top نمي توان استفاده کرد .
6-5- نقشه کف دست
اين روش همانند روش اثر انگشت ، ولي در مقياس بزرگتر از آن است . بنابراين ويژگي هاي بيشتري براي تصديق هويت از آن قابل استخراج است . دراين روش ويژگي هاي کف دست افراد مانند وضعيت شيار هاي ، وضعيت خطوط کف دست ، ناحيه دلتا و ويژگي هاي بافت پوست اندازه گيري مي شود .
6-6- نقشه رگ دست
از آنجا که نقشه رگ هاي پشت دست و همچنين رگ هاي مچ دست براي افراد مختلف متمايز است ، اين روش نيز براي تصديق هويت قابل استفاده است . در اين روش از اشعه مادون قرمز براي عکس برداري از رگ ها استفاده مي شود . اين روش هنوز در مرحله تحقيق قرار دارد .
6-7- اسکن چشم ( عنبيه و شبکيه )
بيومتريک هايي که ويژگي هاي منحصر به فرد و پيچيده چشم را تجزيه و تحليل مي کنند به دو گروه تقسيم مي شوند : سنجش عنبيه ، سنجش شبکيه .
عنبيه عبارتند از يک باند ، از بافت رنگي که اطراف مردمک چشم را احاطه کرده است . يک سيستم شناسايي عنبيه از يک دوربين ويدئويي براي بدست آوردن نمونه ها استفاده مي کند و از طرف ديگر يک نرم افزار که مي تواند از الگوريتم يک شبکه عصبي خاص استفاده کرده باشد نتايج داده ها را با الگوهاي ذخيره شده مقايسه مي کند . در اين روش تا 266 ويژگي منحصر به فرد قابل شناسايي است ، بطوريکه عنبيه چپ و راست يک فرد کاملا متفاوت هستند . ادعا مي شود سيستم هاي عنبيه نگاري خطا ناپذير مي باشد . براي نمونه برداري از اشعه مادون قرمز در فاصله نزديک استفاده مي شود .
و اما شبکيه لايه اي است از مويرگ ها که در پشت چشم قرار دارد . اسکن شبکيه توسط يک نور مستقيم مادون قرمز از طريق مردمک چشم و با شدت کم انجام مي شود تا ويژگي هاي منحصر به فرد شبکيه و نقشه و وضعيت رگ هاي خوني شبکيه بدست آيد . در اسکن شبکيه يک ناحيه معروف به Face واقع در مرکز شبکيه وجود دارد که از آن الگوي منحصر به فرد وريدهاي خوني بدست مي آيد . تشخيص کاربر از طريق شبکيه در علم بيومتريک به عنوان بهترين روش مطرح شده است علي رغم دقت خوب اين تکنيک بدليل ضرورت ثابت ماندن فرد در حين اسکن و افتادن نور در چشم کاربر اغلب کاربران از آن ناراضي مي باشند و کسب مقبوليت عمومي براي اين تکنيک دشوار است . لازم به ذکر است اين روش دشوارتر از Scan عنبيه است و براي کاربردهاي امنيتي سطح بالا استفاده مي شود . ضمنا اين روش در مورد کساني که از لنز استفاده مي کنند غير قابل استفاده است . همچنين نتايج مي توانند از برخي بيماري هاي چشم مانند آب مرواريد متاثر شوند .
در مورد شبکيه بزرگي و کوچکي مويرگ هاي روي شبکيه مي توانند مورد بررسي قرار گيرند و به عنوان يک داده استفاده گردند . شبکه هاي عصبي که بيشتر در اين روش استفاده شده اند عبارتند از : [10]HMM ،MLP [6] .
6-8- چگونگي نواخت کليد روي صفحه کليد رايانه
يک سيستم تايپ بيومتريک عبارت است از سيستم Password يا شماره PIN با يک بعد اضافي ديناميک فشار کليد ها . در اين سيستم يک کاربر نه تنها بايد کلمه رمز را بداند بلکه او بايستي قادر باشد که سرعت تايپ و مواردي چون مدت زمان فشرده شدن هر کليد ، فاصله زماني بين نواخت هر کليد ، فرکانس خطا در تايپ ، ميزان فشار به کليد را بداند تا به اطلاعات دسترسي پيدا کند . بنابراين حتي اگر کسي کلمه رمز را بداند وي قادر نخواهد بود بدون داشتن ريتم تايپ مناسب به سيستم راه يابد . بيومتريک تايپ که بر اساس تاخير زماني بين هر فشار کليد مي باشد يکي از اقتصادي ترين بيومتريک هاي است که مي تواند بدون کوچکترين کشف رمز اجرا شود و معمولا نياز به سخت افزار اضافي هم ندارند . علاوه بر آن تشخيص هويت بر پايه ريتم تايپ قابل تقليد نمي باشد . در اين مورد براي ايجاد يک داده ورودي براي شبکه عصبي مي توان از مواردي چون : کلمه تايپ شده ، فاصله زماني بين فشار هر کليد ، سرعت نسبي و کلي تايپ کلمه عبور استفاده کرد . شبکه هايي که در اين روش مورد استفاده قرار گرفته اند عبارتند از : KNN [11]، [12]MLP ، LVQ [13].
6-9- صدا
بيومتريک ِ صوت مبتني بر خصوصيات صداي کاربران عمل مي کند ، که در واقع يک تکنيک هيبريدي متشکل از خصوصيات فيزيولوژيکي و رفتاري – رواني است . در اين روش خصايص منحصر به فرد صداي افراد ، فرکانس بين آواها ، ديجيتالي شده و با نمونه هاي ذخيره شده در پايگاه داده ها ، مقايسه مي شود . اين عمل با تشخيص گفتار متفاوت است ، چون کلمات فرد سخنگو را تشخيص نمي دهد . يگانگي بر اساس تفاوت هاي تارهاي صوتي ، طول و شکل دهان و حفره بيني مشخص مي شود .
در اين نوع از تشخيص کاربر از شبکه هاي عصبي مصنوعي HMM ، [14] MLP بيشتر استفاده شده است . اين روش در سيستم هاي Telephone-Base که در آن شناسايي از راه دور ميسر مي شود ، بسيار مناسب است . استفاده از اين تکنولوژي آسان بوده و نياز به آموزش زياد ندارد . ولي با وجود راحتي ، به دليل امکان تقليد صدا قابل اطمينان نيست . در ضمن يک فرد ممکن است به خاطر عواملي چون بيماري يا استرس با اين سيستم مشکل پيدا کند .
6-10- ترکيب چند روش ( Multimodal )
سيستم هاي تاييد کاربر که از يک روش بيومتريک استفاده مي کنند ، اغلب مجبورند که با دادهاي نويز دار و درجات خطاي نامحدود مواجه شوند . به منظور بهبود اجراي تطابق هاي ويژه در چنين وضعيت هايي سيستم هاي بيومتريک ترکيبي مورد استفاده قرار مي گيرند . لازم به ذکر است که سطح تلفيق روش هاي بيومتريک خود سه دسته اند :
- تلفيق در سطح به دست آوردن اطلاعات : چندين بردار ويژگي از روش هاي بيومتريک مختلف استخراج شده و سپس به روشهاي مختلف با هم ترکيب مي شوند .
- تلفيق در سطح حوزه تطابق : هر تطبيق بيومتريک يک درجه شباهت ايجاد مي کند که نشان دهنده نزديکي بردار ويژگي ورودي با بردار الگو است که حوزه تطابق نام دارد . در اين سطح از تلفيق اين حوزه ها مي توانند با هم ترکيب شوند و در شناساندن کاربر به ما کمک کنند .
- تلفيق در سطح تصميم گيري : در اين حالت هر بيومتريک بر اساس اطلاعات و تکنيک هاي خود عمل تشخيص را انجام مي دهد سپس بر اساس راي گيري عمل تشخيص نهايي انجام مي شود .شبکه هاي عصبي مصنوعي مورد استفاده در اين مورد تمامي شبکه هايي اند که در روش هاي قبل مورد استفاده قرار گرفته اند . در واقع در اين جا نيز مي توان از ترکيبي از چند شبکه عصبي مصنوعي استفاده کرد .[15]
يکي از روش ها براي رسيدن به تصديق هويت با کمترين نقص به کارگيري Multi Factor Authentication است که نوع شايع آن Two Factor Authentication است که معمولا ترکيبي از آنچه شما مي دانيد با آنچه شما داريد و يا آنچه در شما وجود دارد ، است .
7- مقايسه روش هاي مختلف بيومتريک
براي اندازه گيري کارايي و قابليت اطمينان تکنولوژي هاي مختلف بيومتريک ، شاخص هاي مختلفي وجود دارند که مهمترين آنها عبارتند از : False Acceptance Rate (FRA) که به خطاي نوع اول نيز معروف است و درصد پذيرش افراد نامعتبر توسط سيستم تصديق هويت را نشان مي دهد . False Rejection Rate (FRR) که درصد عدم پذيرش افراد معتبر را نشان مي دهد و به خطاي نوع دوم نيز معروف است. FAR و FRR با هم نسبت عکس دارند و جايي که FAR و FRR برابر مي شوند ، Equal Error Rate (EER) ناميده مي شود و هرچه اين مقدار کمتر باشد ، سيستم بهتر عمل کرده و تعادل خوبي در حساسيت آن وجود دارد . در جدول زير ويژگي هاي چندين روش بيومتريک جمع آوري شده که اطلاعات بسيار مناسبي را در اختيار قرار مي دهد . طبق جدول مي توان نتيجه گرفت که شبکه هاي عصبي پرسپترون چند لايه (MLP) يکي از مهمترين ابزارهاي مورد استفاده در مسايل تشخيص نمونه مي باشد . [15]
8- چگونه با ايجاد پايگاه داده ي Expansible از بيومتريک ها استفاده کنيم ؟
اين جا روشي جالب و جديد و عملي در دو زمينه کاربرد بيومتريک و نحوه ترکيب چند روش (Multimodal Biometric ) براي شناسايي هويت ارائه شده است .
روش بدين گونه است که شهروندان براي استفاده از تسهيلات سيستم بيومتريک که به تدريج مي تواند در غالب کارهاي روزانه جاري و اجرا شود ، ثبت نام نمايند . ثبت نام با داشتن کارت ملي و شناسنامه در محلي خاص در همان شهري که فرد ساکن آن جا است ، صورت مي پذيرد . اين محل مي تواند مخابرات يا حتي دانشگاهها باشد . بدين طريق با مراجعه فرد به پايگاه داده ، اطلاعات دلخواه را بعنوان بيومتريک در اختيار سيستم قرار مي دهد . براي تسهيل روند شناسايي تمامي تشخيص هويت با يک دستگاه مي توان بيومتريک هاي انتخابي را اثر انگشت ، اثر کف دست ، هندسه دست ، رگهاي کف دست همراه با کلمه عبور و Smart Card قرار دارد . با اين حال در اکثر کاربردهاي درون شهري از هندسه و کف دست استفاده خواهيم کرد چرا که دستگاههاي با رزولوشن پايين نيز ابزار مناسبي براي تصوير برداري از بيومتريک کف دست و هندسه دست مي باشند و مي توان خطوط اصلي موجود در اين تصاوير را بدست آورد . ( لازم به توضيح است هندسه دست ذکر شده ، حاصل از تصاوير سه بعدي نبوده و به صورت اسکن کف دست ايجاد شود ) بنابراين در مقايسه با بعضي بيومتريک هاي ديگر ترجيح داده مي شوند . حداقل اطلاعات درخواستي از سوي پايگاه ، اسکن کف دست ، کلمه عبور و مبلغي براي داشتن حساب مالي مي باشد .
در مرحله بعدي مراکزي که بخاطر دقت و سرعت کار راغب به استفاده از سيستم بيومتريک باشند ، با شبکه کردن سيستم هاي خود با پايگاه داده اصلي و نصب دستگاه بيومتريکي ، شناسايي و تشخيص فرد و مبادلات مالي با آن شخص را از طريق بيومتريک قرار مي دهند .
اين شيوه بگونه اي است که پايگاه داده قابليت گسترش با امکان استفاده بيومتريکي با دقت هاي مختلف در مکان مختلف را با حفظ يک چارچوب دارا است . مي توان در مواقعي غير حساس که امکان تقلب لااقل بخاطر اقتصادي به صرفه نيست ، از بيومتريک هايي با روش هاي ساده ولي سريع که حدالامکان در مقابل تغيير اندازه و موقعيت مقاوم باشند ، استفاده کرد . و در عين حال از همين روش بدون دستکاري در سيستم يا استفاده از سيستمهاي ديگر ، بعنوان شناسايي و تاييد هويت پيچيده و دقيق نيز اجرا شود .
همانطور که گفته شد جا براي فراگير شدن در زمينه هاي متفاوت با کاربرد هاي زياد باز خواهد بود . اين باعث مي شود اين سيستم با امکانات کم شروع به کار و همزمان با فراهم آمدن فرهنگ استفاده ، تکميل تر و پيچيده تر شود . بدين طريق حتي در شبکه هاي محلي و داخل شهري در مغازه ها نيز در راستاي تراکنش الکترونيکي ، مبادلات مالي صورت پذيرد . همچنين براي کاربرد هاي مهم تر و حساس تر از همين سيستم با مدل دقت بالا استفاده مي کنيم . منظور از مدل با دقت بالا ، استفاده از بيومتريک هايي چون اثر انگشت به همراه اثر کف دست مي باشد .
مثلا با داشتن حساب مالي مي توان در کنار ساير کاربردهاي ذکر شده ، در مترو و يا سيستمهاي حمل و نقل عمومي درون شهري و بين شهري از اين سيستم استفاده کرد . بدين صورت صرفه جويي قابل توجهي در هزينه هاي تهيه ، فروش کارت ها و بليط ها پديد مي آيد . از سويي چون تمرکز زيادي به مسئله استفاده از حمل نقل عمومي جهت کاهش آلودگي و ترافيک مي شود (خصوصا در کلان شهر ها) ، با گسترش استفاده از اين وسايل مواردي چون تراکنش مالي جهت استفاده از امکانات حمل و نقل عمومي ، حفظ امنيت مسافرين در مکانهاي پر جمعيت عمومي ، سرعت عمليات کنترل و جذب رغبت مردم براي استفاده ، به موضوعي بسيار مهم تبديل خواهد شد که با نصب بيومتريک ها در ايستگاههاي اتوبوس و مترو با سيستم ذکر شده مي توان گامي در جهت حل اين معضل پيش رو نيز برداشت . بنابراين پايگاه داده مي تواند در گام اول بصورت داخل شهري و در گام دوم با فراهم نمودن امکانات مخابراتي لازم بصورت کشوري باشد . دو نکته لازم بذکر است که اولا لازم نيست تمامي مشخصات هر فرد بصورت يک جا از همان ابتداي راه اندازي سيستم وارد پايگاه داده شوند ، ثانيا در هر شناسايي شخص ، تمامي بيومتريک ها استفاده نمي شوند ، در مکان ها و زمان هاي مخلف علي رغم استفاده از يک اسکنر و صفحه کليد ، ولي مشخصات متفاوتي بستگي به حساسيت و ويژگي هاي خاص تاييد هويت ، تشخيص داده مي شوند . حتي در سيستم هاي ضروري با بهره گيري از ترکيب روشها استفاده مي شود .
9- نتيجه‌گيري
در این مقاله با فناوری تصدیق هویت (رمزنگاری و بیومتریک) و روش های مختلف آشنا شدیم . شبکه های عصبی استفاده شده نیز نام برده شد . سپس با آگاهی از ویژگی ها و نحوه اجرای هر روش و کاربرد های هر کدام ،روش ترکیبی دقیق و عملی ای علی رغم استفاده از یک دستگاه ، چندین بیومتریک ، تشخیص داده می شدند .که بسته به نوع استفاده از تشخیص هویت در مراکز مختلفی از یک یا چند بیومتریک بصورت هم زمان می توان استفاده کرد . برای اجرای شدن این مهم ، پیشنهاد شد پایگاه داده های محلی و کشوری ایجاد شود و برای استفاده ادارات ، بانک ها ، شرکت ها و یا سایر موسسات از بیومتریک با رجوع به پایگاه داده مورد نظر ، خدمات خود را با سرعت و دقت بالایی ارائه دهند .
مطالب مشابه :
معرفي روش هاي نوين بيومتري
شود.سامانه تشخيص هويت توسط تصاوير عنبيه هويت بر مبناي تحليل
روش76- روش هاي نوين بيومتري
شود.سامانه تشخيص هويت توسط تصاوير عنبيه هويت بر مبناي تحليل
مروري بر فناوري تصديق هويت و ارائه روشي نو در جهت تسهيل روند اجرايي
روش هاي خودکار شناسايي يک فرد بر مبناي علاوه بر آن تشخيص هويت بر در اين تصاوير
موضوعات پیشنهادی پایان نامه کارشناسی ارشد سخت افزار و معماری کامپیوتر
يا تأييد هوّيت بر تحليل وکلاسه بندي تصاوير تصاوير ديجيتال بر مبناي
تحقیق در مورد سیستم تشخیص اثر انگشت و کاربرد های اثر انگشت
شناسايي و تشخيص هويت مي‌باشد نيز بر روي تصاوير اثر كه بر مبناي
رابط مغز - كامپيوتر؛ نقطه تلاقي انسان و ماشين
و حتي كامپيوتر، تصاوير را يك نوع ابزار تشخيص هويت است كه اساس كار آن بر مبناي
رابط مغز - كامپيوتر؛ نقطه تلاقي انسان و ماشين
و حتي كامپيوتر، تصاوير را يك نوع ابزار تشخيص هويت است كه اساس كار آن بر مبناي
برچسب :
تشخيص هويت بر مبناي تحليل تصاوير