Максим Репин, Дмитрий Машков, Анастасия Саккулина
Внаше время одним из самых перспективных направлений в системах контроля доступастановится использование биометрических данных человека. Такой способаутентификации очень удобен. Однако биометрия находится в самом начале длинногопути, и существует ряд проблем, связанных с относительной новизной даннойтехнологии.
АУТЕНТИФИКАЦИЯПО ОТПЕЧАТКАМ ПАЛЬЦЕВ
Технологиясканирования отпечатков пальцев – одна из самых распространенных. Отпечаткииндивидуальны для каждого человека и не меняются в течение всей жизни, поэтомуих относят к статическим методам распознавания.
Наданный момент существуют три типа сканеров отпечатков: оптические (FTIR,оптоволоконные, оптические протяжные и др.), полупроводниковые (термосканеры,протяжные термосканеры, емкостные и др.) и ультразвуковые. Все они работают поразным принципам, но в итоге получают схожие изображения, которые всоответствии с определенными математическими алгоритмами преобразуются вконтрольную сумму. Возможными уязвимостями данной технологии могут быть:
1.Создание муляжа на основе латекса или желатина. Подобный муляж может сработатьна простых сканерах.
Решение:установка многофакторного сканера, фиксирующего температуру и потливость.
2.Перехват сигнала в случае, если сканер связан с основной системой проводныминтерфейсом.
Решение:использование методов криптографии при передаче сигналов.
3.Конденсация (направление струи теплого воздуха на сканер и, как результат,восстановление последнего отпечатка). Решение: проблема сохранилась только длядешевых оптических сканеров, на полупроводниковых данный метод не работает.Кроме того, существует проблема распознавания пальца с порезами,«сморщиванием» кожи и другими дефектами, которую можно обойти за счетснятия нескольких отпечатков. Однако важно избежать избыточности биометрическойинформации в системе, так как это является нарушением ФЗ «О персональныхданных» и постановления «Об утверждении требований к материальнымносителям биометрических персональных данных и технологиям хранения такихданных вне информационных систем персональных данных».
Аутентификацияпо геометрии лица Системы по распознаванию геометрии лица работают на основефизических и структурных признаков (формы лица, симметрии/асимметрии лица,формы и размера губ, носа, глаз и др.). Получив изображение лица, система создаетна его основе уникальный шаблон, который сравнивается с образцом, хранящимся вбазе организации (математические алгоритмы, применяемые при этом, зависят отпроизводителя). Данные системы уже применяются на улицах и в аэропортах многихгородов мира. Минусы данной технологии:
1.Изменение освещенности, мимики, волосяного покрова, наличие или отсутствиемакияжа и др. препятствуют распознаванию. Решение: на дорогих системахиспользуется возможность наблюдения в инфракрасном диапазоне (термографиялица). Таким образом качество прямо пропорционально зависит от цены.
2.Обман системы с помощью фотографии лица зарегистрированного пользователя илиперебор фотографий с разными типами лиц срабатывает на биометрических системах,установленных на ноутбуках нескольких крупных производителей.
Решение:использование 3D-распознавания (что недешево).
3.Система не может отличить близнецов.
Решение:использование двойной схемы – геометрия лица + отпечатокпальца/почерк/голос/пароль.
Аутентификациячеловека по радужке Это одна из наиболее надежных систем, представленных нарынке. Преимущество данной технологии – высокая информативность структурырадужки глаза. Однако из-за своей молодости технология несовершенна. Основнымспособом обхода системы является использование различных муляжей. Рассмотримнесколько методов защиты от компрометации системы.
1.Регистрация непроизвольных движений зрачка и глаза. Метод эффективный, носуществует проблема с физиологическими особенностями людей. У некоторых этопроисходит редко, поэтому есть вероятность ошибки отказа аутентификации.
2.Проверка спектра отражения глаза. Способ основан на различии спектра отраженияживого глаза и муляжей за счет влажности роговицы. Такую систему довольно легкообмануть путем смачивания муляжа желатином или другой смазкой.
3.Пупилография. Метод заключается в фиксации реакции зрачка на световой импульс.Муляж будет выявлен, так как сокращаться может только живой зрачок. Недостатки– неприятные ощущения при подаче импульса и продолжительное времяаутентификации.
Длябольшинства систем перечисленные методы довольно надежны, но есть одно«но». Известно, что люди в линзах успешно проходят аутентификацию.Учитывая это, можно изготовить линзы с рисунком сетчатки легальногопользователя.
Аутентификацияпо голосу Ее внедрение вызвано постоянным ростом и распространением телефонныхлиний различного типа. Данный вид биометрии основан на анализе характеристикголоса: громкости, скорости, манере речи и др.
Основныепроблемы данного вида аутентификации:
— изменение голоса (эмоции, состояние здоровья);
— помехи в микрофоне и линиях связи;
— перехват конфиденциальной информации нарушителем.
Решение:использование ларингофона может дать звуковой сигнал, индивидуальный длякаждого человека и весьма трудно дискредитируемый. Значительное развитиеданного способа аутентификации может дать использование вейвлет-преобразования,которое позволяет уменьшить количество ошибок первого рода при фиксированнойошибке второго рода.
Аутентификацияпо подписи В настоящее время данная технология распространена мало. Посравнению с остальными биометрическими данными, подпись легко изменяется, чтоявляется существенным преимуществом. Проблемы этого способа связаны счеловеческим фактором, так как почерк может значительно видоизмениться взависимости от окружающей обстановки и эмоционального состояния человека. Всвязи с этим разработчики вынуждены допускать возможность довольно большойпогрешности, чем и могут воспользоваться злоумышленники. Использованиединамических характеристик, таких как сила нажатия на перо или скорость письма,затрудняет подделку, но ведет к усложнению устройства аутентификации исущественному росту его цены. Решением многих проблем может стать применениевейвлет-преобразований.
Несмотряна существующие проблемы и недостатки, биометрические устройства являются оченьперспективным направлением развития систем контроля доступа и аутентификации,так как существенно упрощают процесс и позволяют легко выполнять самые сложныезадачи.
МаксимРепин, специалист ОАО «Концерн „ВЕГА“ Дмитрий Машков, студентМГТУ им. Н.Э. Баумана Анастасия Сакулина, специалист ОАО „Концерн“ВЕГА»
Список литературы
Информационнаябезопасность" № 6, октябрь–ноябрь 2009