Снятие биометрических показателей

Первым шагом любой биометрической процедуры является снятие показате­лей отличительной черты человека. Эту задачу выполняет биометрическое счи­тывающее устройство (рис.2). Считывающее устройство дает на выходе оциф­рованное представление отличительной черты, которое затем преобразовывается в биометрическую "подпись". Этот процесс является первой точкой, где могут проявиться ошибки в биометрической аутентификации.

В некоторых случаях биометрическое считывающее устройство может в дей­ствительности представлять собой обычный прибор общего назначения, напри­мер планшетный сканер изображений или встроенный в компьютер микрофон. Процесс аутентификации на основе распознавания речи, реализованный в ОС Mac OS компании Apple, использует для приема паролевой фразы пользователя встроенный микрофон. Некоторые системы с распознаванием по внешнему виду также спроектированы под использование стандартных готовых видеокамер. Хо­тя применение устройств общего назначения снижает стоимость биометрической аутентификации, увеличивается нагрузка на программное обеспечение, выпол­няющее функцию экстракции характеристики.

Рис.2. Элементы биометрической системы. Сначала биометрическое считывающее уст­ройство вырабатывает цифровое представление характерной черты. Затем процедура экс­тракции характеристики генерирует биометрическую "подпись", содержащую результаты измерения отличительного параметра человека. Чтобы выполнить аутентификацию, сис­тема извлекает из записи о пользователе его биометрический образец и сравнивает его с биометрической "подписью" аутентифицируемого. Близкое совпадение дает положитель­ный результат.

Например, различные камеры могут иметь на выходе стандартный видеосигнал, но тем не менее между ними все равно будут небольшие различия, влияющие на биометрический эталон. Процесс экстракции характеристики должен уметь отфильтровывать различия, являющиеся следствием использования различных входных устройств.

Другие системы предусматривают использование биометрических считываю­щих устройств специального назначения. Теоретически в системах распознава­ния по отпечаткам пальцев могли бы использоваться стандартные планшетные сканеры, но на практике, как правило, в них применяются специализированные устройства. Устройства считывания геометрии руки снимают трехмерную ин­формацию, чего не могут делать сканеры. В некоторых случаях само считываю­щее устройство может выполнять обработку, связанную с получением биометри­ческой ", так что системе аутентификации необходимо только сравнить полученные данных.

Обратная связь во время ввода биометрических измерений

Интересной особенностью многих систем является вывод на экран монитора биометрического образа в момент съема системой биометрических показателей. Например, системы с распознаванием по отпечаткам пальцев, аналогичные по­ставляемым со сканером BioMouse компании American Biometrics, формируют на экране окно с изображением отпечатка пальца пользователя. Пользователь быстро учится правильно позиционировать свой палец на считывателе отпечат­ков, так как правильному размещению соответствует характерный внешний вид, а неправильное размещение обычно влечет ошибочный отказ в аутентификации.

ОС Mac OS 9, когда кто-либо пользуется встроенной в нее функцией аутенти­фикации по голосовому отпечатку, выводит на экран запись звуковых колеба­ний, которые показаны на рис.3. Пользователь имеет возможность быстро научиться идентифицировать лишний фоновый шум и другие звуковые пробле­мы, которые могут помешать правильной аутентификации. На рисунке показа­ны две формы звуковых колебаний, получающихся при произнесении пользова­телем фразы: "Мой голос — мой пароль". В обоих случаях система показывает группу звуковых колебаний, которые явно соответствуют шестислоговой фразе. В примере слева за фразой следует небольшой всплеск шума, а справа — после фразы идет кашель. Сложная система распознавания может автоматически отде­лить паролевую фразу от шума. Однако вывод на экран также помогает пользо­вателям менее сложных систем. Если система отбрасывает паролевую фразу, то пользователь может "видеть" шум, наблюдая за выводимыми на экран звуковы­ми колебаниями. Это по крайней мере дает ему возможность устранить вызвав­шие проблему шумы при произнесении паролевой фразы.

Рис.3. Распознавание паролевой фразы по голосовому отпечатку.

Два голосовых отпе­чатка представляют собой шестислоговую паролевую фразу, после которой следует шум. На примере слева за паролевой фразой идет небольшой всплеск фонового шума. На при­мере справа пользователь после произнесения паролевой фразы кашлянул. Система долж­на уметь изолировать фразу от других звуков, так как это увеличивает вероятность пра­вильного совмещения с соответствующим биометрическим образцом.