Описание программного пакета BioKey
2.1.3.1. Назначение. Программный пакет BioKey разработан для учебных целей и предназначен для изучения методов аутентификации пользователя по клавиатурной подписи на IBM PC-совместимых персональных компьютерах под управлением Windows 9*/Windows NT [8].
2.1.3.2. Графический интерфейс пользователя. Интерфейс программы BioKey схож с интерфейсом пакета BioSign и содержит те же самые функции меню главного окна. Отличие состоит в виде окна ввода пароля.
При входе в раздел меню Пароль программы BioKey появляется Окно ввода парольной фразы (рис. 2.6), которое предназначено для ввода клавиатурного пароля пользователя и отображения информации о процессе ввода.
Рис. 2.6. Окно ввода парольной фразы
Управление окном осуществляется с помощью клавиатуры и мыши. Клавиша ESC позволяет отменить вводимую подпись и прервать процесс ввода.
2.1.4. Свод основных функций программных пакетов BioSing и BioKey Все основные функции работы с программами BioSign и BioKey сведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Основные функции при работе с программами BioSign и BioKey
Функция |
Клавиши |
Меню |
Добавить пользователя |
|
Пользователи\Добавить |
Изменить пользователя |
|
Пользователи\Изменить |
Удалить пользователя |
|
Пользователи\Удалить |
Новый пароль |
|
Пароль\Новый |
Удалить пароль |
|
Пароль\Удалить |
Проверить пароль |
|
Пароль\Проверить |
Настройки программы |
|
Настройки |
2.2. Лабораторные работы
2.2.1. Лабораторная работа № 1
Биометрическая аутентификация пользователя ПК
по рукописному почерку на основе измерения близости образа
к биометрическому эталону мерой Хэмминга
2.2.1.1. Цель работы
Исследование системы биометрической аутентификации пользователя ПК по рукописному почерку, использующей в качестве меры близости образца подписи к биометрическому эталону – меру Хэмминга.
2.2.1.2. Домашняя подготовка
Изучить принципы работы системы биометрической аутентификации личности по рукописному почерку, использующей меру Хэмминга.
Освоить программный пакет BioSing.
Познакомиться с методикой проведения лабораторной работы № 1.
Подготовить бланк отчета о выполнении лабораторной работы № 1, который должен содержать:
цель работы;
задание;
образец вводимой подписи (парольное слово);
заготовки таблицы экспериментальных данных;
выводы по работе.
2.2.1.3. Выполнение работы в лаборатории
Разрешение студенту на выполнение лабораторной работы даётся в том случае, если в полном объеме выполнена домашняя подготовка.
Задание 1. Создание пользователя и пароля
Примечание. Задания 1 и 2 выполняются поочередно каждым студентом с использованием собственного уникального имени и пароля (подписи).
Настроить систему BioSign на режим измерения близости образа к биометрическому эталону мерой Хэмминга.
Задать имя нового пользователя. Максимальная длина имени не может превышать 20 символов.
Создать эталон биометрического пароля нового пользователя (рукописную подпись – факсимиле или любое другое парольное слово). Для этого ввести с графического планшета как можно точнее одну и ту же подпись (парольное слово) 20 раз. Заменить плохие образцы подписей, отвергнутые программой BioSign. Повторить указанную процедуру необходимое число раз, пока программа не примет все 20 подписей. Подсчитать общее число введенных подписей (принятых и отвергнутых программой).
Выполнить оценку качества регистрации данного пользователя (стабильность ввода подписи или парольного слова).
Задание 2. Идентификация/аутентификация пользователя
Пройти процедуру идентификации зарегистрированного пользователя («своего») путем ввода его имени.
Пройти процедуру аутентификации зарегистрированного программой пользователя («своего»). Для этого ввести с графического планшета зарегистрированный системой пароль 20 раз подряд. Результаты аутентификации занести в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Результаты аутентификации
№ образца подписи |
Результат аутентификации: + «свой» «чужой» |
1 |
|
2 |
|
… |
|
20 |
|
Итого: «свой» «чужой» |
|
Выполнить оценку ошибки первого рода.
Провести процедуру аутентификации незарегистрированного программой пользователя («чужого»). Для этого дать возможность другому пользователю («чужому») войти в систему под именем «своего» и, имитируя подпись «своего», выполнить 20 попыток аутентификации. Результаты аутентификации занести в таблицу, аналогичную табл. 2.2.
Выполнить оценку ошибки второго рода.
Сделать выводы по работе.
Предъявить отчет преподавателю и защитить работу.
2.2.1.4. Вопросы для самоконтроля усвоения материала по лабораторной работе № 1
В чем отличие статических и динамических систем биометрической идентификации/аутентификации? Каковы преимущества и недостатки тех и других?
В чем состоят общие принципы построения биометрических систем динамической идентификации/аутентификации?
На чем основаны методы биометрической аутентификации пользователя по рукописному почерку?
Что лежит в основе биометрических параметров рукописного почерка?
Как преобразуются временные функции колебания пера при рукописи в вектор биометрических параметров личности?
Как осуществляется масштабирование вводимых подписей?
Какие существуют способы измерения близости между биометрическими параметрами рукописного почерка «своего» и «чужого» пользователя?
В чем заключается суть метода измерения близости между биометрическими параметрами рукописного почерка «своего» и «чужого» пользователя мерой Хэмминга?
Как можно использовать нейронную сеть для измерения близости между биометрическими параметрами рукописного почерка «своего» и «чужого» пользователя?
Какие виды ошибок используются для характеристики биометрических систем идентификации/аутентификации?
Что такое корреляция биометрических векторов пользователя?
Каковы преимущества и недостатки метода биометрической аутентификации пользователя по рукописному почерку, основанного на измерении близости образа к биометрическому эталону мерой Хэмминга?
Для чего в биометрических методах аутентификации используются коэффициенты Стьюдента?
2.2.2. Лабораторная работа № 2
Биометрическая аутентификация пользователя ПК
по рукописному почерку на основе контроля попадания
в область распределения эталонных образцов