Naše kompletní biometrické identity

V minulém pokračování letního bezpečnostního seriálu jsme se blíže podívali na některé obecné vlastnosti biometrických technologií a systémů, podrobně jsme pak prozkoumali snímání otisků prstů a jeho principy. Ačkoliv jsou otisky prstů díky své bohaté historii nejznámější biometrikou, pozornost zaslouží také jiné: Jak tedy fungují snímaní oční duhovky a sítnice, rozpoznávání hlasu nebo měření geometrie ruky?

Změříme vám ruce

Ruka se stala oblíbeným prostředkem pro biometrickou identifikaci a verifikaci různými biometrickými systémy, stranou nezůstává například měření geometrie ruky. Jestliže při snímání otisků prstů jsou zkoumány podrobnosti v co možná největším detailu, volí geometrie ruky na první pohled naprosto opačný přístup: Nezabývá se povrchovými vlastnostmi, ale sleduje skutečně pouze tvar ruky, který si pro zjednodušení lze představit jako siluetu.

Výhodou tohoto přístupu je, že měření geometrie ruky odolává různým v čase proměnlivým parametrům. Je tak jedno, jestli má identifikovaná osoba ruku zašpiněnou (v kontrastu s některými levnějšími snímači otisků prstů), poraněnou nebo jinak povrchově narušenou. Poté, co je získán černobílý obraz se siluetou ruky (správné usazení při snímání zajišťují drobné úchytky přímo na snímacím zařízení), extrahuje software měřitelné charakteristiky, jakými jsou například délka prstů, jejich tloušťka, zakřivení v určitých bodech apod.

Zjednodušené schéma principu měření geometrie ruky

Ani v případě zkoumání geometrie ruky ale není situace s měřeními zcela růžová, jelikož tato technologie nedosahuje příliš přesných výsledků. V důsledku tak nachází uplatnění pro verifikaci, kdy uživatel předem předloží svou identitu pro potvrzení, přesná identifikace automatickým rozpoznáním není při větším počtu uživatelů možná. Trable mohou mít také lidé s kloubními problémy, které nedovolují ruku pohodlně umístit do snímacího zařízení.

Takřka co by se za nehet vešlo

Pokud opustíme světy otisků prstů a geometrie ruky, můžeme se u biometrik ruky pozastavit ještě nad zkoumáním cévního systému. Jedná se o méně známou technologii, kterou dříve prosazovala společnost Vein ID a jež není příliš rozšířená. Tvar krevního řečiště se měří buď na dlani, nebo hřbetu ruky, vlastní skenování zajišťuje infračervené záření.

Jakmile je hřbet uživatelovy ruky takto ozářen, získává softwarová část pro zpracování černobílý obraz (v původním návrhu se jednalo o obraz s 256 odstíny šedi). Z něj pak odpovídající aplikace získá čistě černobílou variantu, která zachycuje rozložení žil – ty se i v původním snímku projevují tmavou barvou, jelikož dopadající záření pohlcují. Podobně jako v případě otisků prstů, také zde nyní dochází ke ztenčování velikosti žil, vznikne tak přesná síť, ze které již lze extrahovat vlastnosti, například úhly mezi jednotlivými žílami, jejich vzájemné postavení, délky úseků apod.

Na domovských stránkách serveru Authentiscan můžete nalézt popis technologie biometriky tvaru lůžka nehtu

Aby exotických biometrik ruky nebylo málo, můžete se při pátrání po dalších setkat například se zkoumáním tvaru lůžka nehtu. Ten by u jednotlivých lidí měl být dostatečně unikátní pro identifikaci, různé tvary se přitom rozpoznávají pomocí ozařování paprskem a následné analýzy odražení. Pokud se takto postupně „změří“ celé lůžko nehtu, může dojít k uložení datového otisku a pozdější identifikaci. Na již odkazovaných stránkách serveru Authentiscan můžete v případě zájmu nalézt podrobnosti odpovídající technologie.

Sem se mi dívejte

O něco méně exotičtěji působí biometrické technologie spojené s očima, jmenovitě tedy snímání oční duhovky a sítnice. Obě tyto techniky mají jednu společnou a velice příjemnou vlastnost, a to přesnost. Identifikace snímáním duhovky i sítnice patří mezi nejpřesnější biometrické možnosti, ruku v ruce s tím nejsou pro uživatele ani přespříliš obtěžující nebo náročné na naučení.

Pokud se podíváte na duhovku oka (tedy barevnou část kolem tmavé zornice) ve velkém detailu, můžete spatřit některé jasně viditelné prvky, které formují její podobu – jedná se o různé záhyby, rýhy, pigmentové skvrny apod. Právě umístění, tvary a vzájemná orientace těchto znaků dokáží vytvořit dostatečně unikátní „otisk“ každého z nás, snímání přitom neprobíhá nikterak složitě, postačí kvalitní fotografie.

Uživatelovi tak ve fázi registrace stačí, aby se pohledem zaměřil na snímací zařízení, které automaticky pořídí několik snímků pro vytvoření odpovídající šablony. Algoritmu k extrakci opět stačí černobílý snímek (přesněji s více stupni šedi), který díky vysokému rozlišení poskytne dostatek informací pro softwarové nalezení duhovky a určení detailů o každém významném bodě.

Kvůli patentově chráněnému algoritmu jsou náklady na pořízení snímače pro skenování duhovky vyšší, než je tomu v případě jiných biometrik, zároveň se cena samozřejmě odvíjí také od kvality a přesnosti. Ve spojení s identifikací na základě duhovky se můžete často setkat se jménem amerického vědce Johna Daugmanna, který na konci osmdesátých let minulého století výrazně přispěl ke zrodu souvisejících identifikačních algoritmů.

Naproti tomu při skenování oční sítnice je sledována oblast v okolí slepé skvrny, zde může být představa ve srovnání se snímáním duhovky o něco složitější, nejedná se totiž o viditelné vnější znaky. Při pořizování snímku sítnice je oko skrz zornici nasvíceno infračerveným paprskem, čímž může algoritmus dále zpracovávat černobílý (tj. v několika stupních šedi) vzor cév ze zadní strany oka.

Použití sítnice oka jako unikátního biometrického otisku je považováno za jednu z nejpřesnějších technologií vůbec. Podle některých referencí není snímání příliš příjemné, navíc lidé vybočující z „výškového průměru“ mohou mít problém s fixním umístěním čtečky na zdi, a vůbec tedy nemusejí být schopni poskytnout sítnici snímači ve správném úhlu. V neposlední řadě proti masovějšímu rozšíření hovoří také cena, která je v případě skenování sítnice o poznání vyšší než u jiných biometrických technologií.