Описание программного комплекса биометрической аутентификации
В качестве примера реализации биометрического метода аутентификации по клавиатурному почерку предлагается рассмотреть программный комплекс SLAnalyser, состоящий из трех модулей: SLListen, SLPatternMaker, SLAnalyser.
SLListen представляет собой модуль, отслеживающий нажатия клавиш (клавиатурный логер). Он функционирует в фоновом режиме, незаметно для пользователя фиксируя каждое нажатие любой клавиши, и делает запись в заданном файле о том, какая клавиша нажата, фиксируя также время до последнего нажатия, флаги нажатия клавиш shift, alt, ctrl и другую необходимую информацию.
SLPatternMaker представляет собой модуль формирования эталонных шаблонов клавиатурного почерка пользователя на основе информации, собранной модулем SLListen. Данный модуль осуществляет обучение биометрической системы.
На рисунке 1 представлен внешний вид модуля SLPatternMaker. В поле “Файл-источник” указан файл источник с информацией, собранной модулем “SLListen”, по которому требуется построить эталонный образец клавиатурного почерка пользователя. В поле имени пользователя указывается имя того пользователя, чей образец почерка необходимо сформировать.
Рис. 1. Вид диалогового она модуля SLPatternMaker
По нажатию кнопки “построить образец”, строится эталонный шаблон почерка пользователя на основе заданного файла-источника. При необходимости можно сменить файл-источник или дополнить уже существующий образец почерка. Если при построении файл-образец почерка уже существует, то он удаляется и создается новый. При дополнении (кнопка «дополнить существующий образец»), старые данные образца почерка учитываются при построении нового образца. Сформированный образец почерка сохраняется в файле с именем заданного пользователя.
SLAnalyser представляет собой модуль принятия решения о прохождении аутентификации. Он производит анализ характеристик клавиатурного почерка пользователя, работающего в данный момент за клавиатурой, и сравнивает его с эталонным образцом почерка зарегистрированного пользователя. Главное окно модуля SLAnalyser представлено на рисунке 2:
В данном окне можно запускать или останавливать модуль SLListen, запускать модуль SLPatternMaker, убирать окно в область Systray и анализировать образец клавиатурного почерка пользователя. Окно анализа клавиатурного почерка представлено на рис. 3.
Рис. 2. Вид диалогового окна модуля SLAnalyser
Рис. 3. Вид диалогового окна анализа клавиатурного почерка
В этом окне представлены временные диаграммы клавиатурных почерков текущего пользователя и зарегистрированного, предоставляется возможность аутентификации текущего пользователя по всем или по выделенным характеристикам. Результат аутентификации представляется в виде оценки степени достоверности подобия почерка текущего пользователя зарегистрированному. Вкладки “Статистические характеристики” и “Частотные диаграммы” предоставляют статистическую информацию о клавиатурных почерках пользователя.
При функционировании комплекса, сбор биометрических характеристик осуществляется на основе следующего подхода. Каждые два последовательных нажатия клавиш формируют 4 события: событие нажатия (press) 1-ой клавиши, событие отпускания (release) 1-ой клавиши, событие нажатия (press) 2-ой клавиши, событие отпускания (release) 2-ой клавиши. Почерк пользователя представляет собой два множества задержек следующих типов: PR-задержка – задержка между событиями нажатия и отпускания клавиши (одна клавиша), RP-задержка – задержка между событиями отпускания и нажатия клавиш (между двумя клавишами). Используя эти два множества задержек можно достаточно полно и глубоко охарактеризовать клавиатурный почерк пользователя.