Biometriya

Vikipediya, açıq ensiklopediya
Keçid et: naviqasiya, axtar

Biometrik autentifikasiya (və ya Biometriya) – insanın bioloji xüsusiyyətlərinə əsasən kimliyin müəyyən edilməsi, tanınması

Biometrik parametrlәr[redaktə]

Müxtәlif tәtbiqlәrdә bir sıra biometrik parametrlәr istifadә edilir. Hәr biometrik parametrin üstün vә zәif cәhәtlәri var vә seçim adәtәn tәtbiqdәn asılı olur. Aşağıda geniş mәlum olan biometrik parametrlәrin qısa xülasəsi verilir.[1]

Barmaq izlәri[redaktə]

Barmaq izlәrinə görә identifikasiya texnologiyası ən geniş yayılmış biometrik texnologiyadır. Bu metodun əsasında hər bir insanın әl barmaqlarında papilyar naxışların unikallığı ideyası durur.

Barmaq izini papilyar xәtlәr әmәlə gәtirir, onların quruluşu dәrinin şırımlarla ayrılmış qılıc çıxıntılarının sıraları ilә şәrtlәnir. Bu xәtlәr mürәkkәb naxışlar әmәlә gәtirirlәr (qövs, ilgәk və spiral), onların aşağıdakı xassәlәri var:

  • fәrdilik və təkraredilməzlik;
  • zamana görә sabitlik (bәtndaxili inkişafdan meyidin çürümәsinәdәk);
  • bәrpa olunma (dәri qatının sәthi zәdәlәndikdә xәtlәrin quruluşu әvvәlki şәklindә bәrpa olunur).

Barmaq izinin tanınması və onun alqoritm tərəfindən düzgün emalının keyfiyyəti barmaq səthinin vəziyyətindən və skaner elementinə nəzərən onun yerləşməsindən çox asılıdır. Müxtəlif sistemlər bu iki parametrə müxtəlif tələblər irəli sürür. Tələblərin xarakteri xüsusi halda tətbiq edilən alqoritmdən asılıdır.

Gözün qüzehli qişası[redaktə]

İnsan gözünün qüzehli qişası barmaq izləri kimi onun unikal biometrik xarakteristikasıdır. Qüzehli qişanın şəklini analiz edən sistemlər kifayət qədər etibarlı tanımanı təmin edirlər. Bu xarakteristika yetərincə stabildir, insanın bütün həyatı boyunca praktik olaraq dəyişmir, çirklənməyə və yaralara qarşı həssas deyil. Qeyd edək ki, sağ və sol gözün qüzehli qişasının şəkli əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.

Gözün qüzehli qişası üçün skanerlərin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, onlar istifadəçidən diqqətini bir hədəfə cəmləşdirməsini tələb etmirlər, qüzehli qişada ləkə nümunələri gözün səthində yerləşir. Faktiki olaraq gözün videotəsvirini hətta bir metrdən az məsafədə çəkmək olar, bunun sayəsində də qüzehli qişa skanerləri bankomatlar üçün yararlı olur.

Gözün torlu qişası[redaktə]

Şәxsiyyәtin әn etibarlı identifikasiya metodlarından biri gözün torlu qişasından istifadә edilmәsidir. Göz dibini xarici işıq mәnbәyi ilә işıqlandırdıqda gözün torlu qişası – gözü qanlatәchiz edәn venalar vә arteriyalar yaxşı görünür. Hәlә 1935-ci ildә sübut olunmuşdu ki, hətta əkizlərdə belə gözün torlu qişasının qan damarlarının şəkli üst-üstə düşmür. Gözün torlu qişası ilə tanınma metodu 1970-ci illərin ortalarından sənaye miqyasında inkişaf etməyə başladı.

Bu sistemlәrdә skaner ya göz dibinin qan damarlarının şәklini, ya da torlu qişanın özünün әksetdirmә vә udma xarakteristikalarını müəyyәn edir. Xüsusi qurğuda qeyd olunmaq üçün gözcükdәn mәsafәdәki işıqlı nöqtәyә bir dəqiqədən az müddәtdә baxmaq lazımdır. Bu müddət ərzində sistem torlu qişanı işıqlandırır və əks olunmuş siqnalı alır. Torlu qişanı işıqlandırmaq üçün aşağı intensivlikli infraqırmızı şüalanma istifadə edilir, şüalar göz bəbəyindən keçərək gözün arxa divarındakı qan damarlarına yönəlir. Alınmış siqnaldan bir neçə yüz ilkin xarakterik nöqtə seçilir, onlar haqqında orta informasiya hesablanır və kodlanmış faylda saxlanır.

Bu metodun sәhvlәri yoxlanılan şәxsin başını etalondan kәnara meyl etdirmәsi və baxışlarını mәsafәdәki işıq mәnbәyinә sәhv fokuslaması ilә әlaqәdardır. Sandiya milli laboratoriyasının (ABŞ) mәlumatlarına görә bu metod üçün birinci növ sәhvlәr 0,4% tәşkil edir. İkinci növ sәhvlәr praktiki olaraq mümkün deyil. Belә biometrik qurğuları aldada bilәn mulyajın hazırlanmasının çәtinliyi haqqında mәlumatlar yoxdur. Həmçinin iddia edilir ki, təkrar edilməsi zəruri olan optik xassələr səbəbindən saxta torlu qişanın hazırlanması olduqca mürəkkəbdir. Gözün torlu qişası üçün skanerlər tam məxfi sistemlərə girişin təşkili zamanı geniş tətbiq edilir.

Sifət[redaktə]

Sifət cәmiyyәtdә әn yaxşı qәbul edilәn biometrik identifikatorlardan biridir, çünki vizual qarşılıqlı әlaqәdә insanların geniş istifadә etdiklәri tanıma üsuludur. Sifətin tanınması üçün bahalı xüsusi avadanlıq tələb olunmur. İdentifikasiya ilə yanaşı bir sıra digər funksiyalar da yerinə yetirən adi videomüşahidə kamerası da istifadə edilə bilər. İkincisi, qurğunun işə düşməsi üçün oxuma qurğusu ilə fiziki təmas, nəyəsə toxunmaq, müəyyən vəziyyəti almaq, hər hansı frazanı tələffüz etmək tələb olunmur. Tanıma prosesi təbii, bəzi hallarda identifikasiya edilənə hiss etdirilmədən baş verir.

Sifәti tanıma sistemlәrinin әsasını xüsusi proqram tәminatı tәşkil edir, proqram sifәt tәsvirini adi veb-kamera ilә də götürür və onu emal edir. Sifәtdә ayrı-ayrı obyektlәr seçilir (qaşlar, gözlәr, burun, dodaqlar), onların hәr biri üçün onları tam müəyyәn edәn parametrlәr hesablanır. Müasir sistemlәrin çoxu bu zaman insan sifәtinin üçölçülü obrazını yaradır. Bu ona görә lazımdır ki, məsələn, başı әydikdә vә ya kiçik bucaq altında çevirdikdә identifikasiya mümkün olsun.

Hәlәlik sifәti tanıma texnologiyalarının inkişaf sәviyyәsi kamillikdәn uzaqdır – onlar 10 % sәhv işә düşmә ilә tәxminәn 30 %-dәn 70 %-ә qədər identifikasiya verir. Bu göstәrici, məsələn, ABŞ aeroportlarından birindә öz tәsdiqini tapmışdı, 11 sentyabr 2001-ci il hadisәlәrindәn sonra bu aeroportda sifәti tanıma sistemlәri qurulmuşdu.

Əlin həndəsəsi[redaktə]

Sifətin həndəsi parametrlərini qiymətləndirən sistemlərlə yanaşı əlin həndəsi parametrlərini də ölçən qurğular var. Bu zaman 90-dan artıq müxtəlif xarakteristika, o cümlədən, ovucun ölçüləri (üç ölçü), barmaqların uzunluğu və eni, oynaqların ümumi şəkli və s. ölçülür.

Əlin siluetinә görә identifikasiya sistemlәri ilk biometrik qurğular kimi meydana çıxmışlar və onların seriya buraxılışına 1970-ci illərin əvvəlində başlanmışdı. Biometrik şablonun yığcamlığı baxımından bu növ sistemlәr әn qәnaәtcil sistemlərdir. Barmaqların yalnız eni və uzunluğu haqqında informasiya saxlanıldıqda cәmisi 9 bayt tәlәb edilir. Tәbii olaraq, yalnız barmaqların enini və uzunluğunu nәzәrә alan sistemlәr üçün həqiqi әlin karton mulyajını da asanlıqla hazırlamaq olar.

Əl venaları[redaktə]

Əldәki venaların yerlәşmәsinin analizi әsasında qurulmuş biometrik qurğular da var. Yumruq şәklindә sıxılmış әlin arxa hissәsindәki venaların şәkli istifadə edilir. Venaların şәkli infraqırmızı şüalarla işıqlandırılan televiziya kamerası ilә müşahidә edilir. Tәsvir daxil edildikdәn sonra venaları nәzәrә çarpdırmaq üçün tәsvirin binarlaşdırılması hәyata keçirilir.

Əl imzası[redaktə]

Əl imzası da fizioloji xarakteristikalar kimi insanın unikal atributlarındandır. Bundan başqa bu istənilən insan üçün daha adi identifikasiya metodudur, çünki barmaq izinin götürülməsindən fərqli olaraq kriminalistika ilə assosiasiya yaratmır. Adətən imza haqqında verilənlərin iki emal üsulunu fərqləndirirlər: nümunə ilə sadə müqayisə və dinamik verifikasiya. Birinci olduqca etibarsızdır, çünki daxil edilən imzanın verilənlər bazasında saxlanan qrafiki nümunə ilə adi müqayisəsinə əsaslanır. Əl imzası həmişə eyni ola bilmədiyi üçün bu metod böyük səhv faizi verir. Dinamik verifikasiya üsulu xeyli mürəkkəb hesablamalar tələb edir və imza prosesinin imzanın müxtəlif sahələrində əlin hərəkət sürəti, təzyiq qüvvəsi, imzanın müxtəlif mərhələlərinin müddətləri kimi parametrlərini real vaxtda qeydə almağa kömək edir. Bu ona zəmanət verir ki, imzanı hətta təcrübəli qrafoloq da saxtalaşdıra bilməz, çünki heç kim imza sahibinin əlinin davranışını dəqiq yamsılamaq iqtidarında deyil.

İstifadəçi standart diqitayzer və qələmdən istifadə edərək öz adi imzasını təqlid edir, sistem isə hərəkətin parametrlərini oxuyur və onları əvvəlcədən verilənlər bazasına daxil edilmiş parametrlərlə müqayisə edir. İmza nümunəsi etalonla üst-üstə düşdükdə sistem imzalanan sənədə istifadəçinin adı, elektron-poçt ünvanı, vəzifəsi, cari zaman və tarix, imzanın parametrləri (hərəkət dinamikasının 10-dan çox xarakteristikası – istiqamət, sürət, təcil və s.) olan informasiyanı əlavə edir. Bu verilənlər şifrlənir, sonra onlar üçün nəzarət cəmi hesablanır, daha sonra bütün bunlar bir daha şifrlənir, beləliklə, biometrik şablon yaradılır. Sistemin sazlanması üçün yeni qeydə alınan istifadəçi 5-10 dəfə sənədin imzalanması prosedurunu yerinə yetirir, bu ortalanmış göstəricilər və etibarlıq intervalı almağa imkan verir. Bu texnologiyadan ilk dəfə PenOp şirkəti istifadə etmişdir.

Səs[redaktə]

Sәs – sifәt vә ya barmaq izlәri kimi hәr bir insanın ayrılmaz әlamәtidir. Rabitә vasitәlәrinin genişyayılması (stasionar və mobil telefon şəbəkəlәri, IP-telefoniya vә s.) bu biometrik identifikatorun tәtbiqi üçün böyük imkanlar açır; bundan başqa sәs üzrә tanıma istifadәçilәr üçün çox rahatdır və onlardan minimal sәylәr tәlәb edir.

İnsanın nitqi ayrıca «sәs kadrlarına» bölünür, sonra onları rәqәmsal modelә çevirirlәr. Bu modellәri «sәs izlәri» (voiceprint) adlandırırlar (barmaq izlәri ilә analogiya). Yaradılan «səs izi» bazada qeydə alınır. Səs üzrə identifikasiya kodunun qurulması üçün olduqca çox sayda üsul vardır, bir qayda olaraq onlar nitqin tezlik və statistik xarakteristikalarının müxtəlif cür əlaqələndirilməsidir. İdentifikasiya zamanı әvvәl qeydә alınmış vә yeni yaradılmış «sәs izlәri» müqayisә edilir. Etibarlığı artırmaq vә tanımanı sürәtlәndirmәk üçün çox vaxt istifadәçidәn әvvәlcәdәn razılaşdırılmış suallara cavab vermәsi vә ya parolu tәlәffüz etmәsi xahiş edilir.

DNT[redaktə]

DezoksiriboNuklein Turşusunu (DNT) çox vaxt ideal biometrik parametr adlandırırlar, çünki DNT kodu rəqəmsal formada identifikasiya məlumatıdır, insanın istənilən hüceyrəsində olur. Bu parametrin nöqsanı ondan ibarətdir ki, biryumurtalı əkizlər eyni DNT-yə malikdir. Bundan başqa, iki DNT nümunəsi əsasında şəxsin identifikasiyası praktik baxımdan çox ləng (bəzən günlər və ya həftələr çəkir), bahalı və mürəkkəb prosesdir. İndiyə qədər DNT-nin istifadəsi biometrik parametr kimi əsasən məhkəmə ekspertizası sahəsi ilə məhdudlaşır. DNT analizi qohumluğun müəyyən edilməsi (atanın identifikasiyası) və ya genetik tədqiqatlar üçün də istifadə edilir. Bu metodun tətbiqi üçün bir çox digər imkanlar da var.

DNT üzrə identifikasiya zamanı əsas problemlərdən biri konfidensiallıqdır, DNT-də kodlaşdırılmış informasiya başqa məqsədlər – sağlamlıq vəziyyəti, insanın xəstəliklərə meyli, irqi mənsubiyyəti və atalıq haqqında məlumatların əldə edilməsi üçün istifadə edilə bilər.

Termoqramlar[redaktə]

Biometrik texnologiya kimi termoqramlar – insan bədəni hissələrinin infraqırmızı spektrin qısadalğalı (0,9-1,7 mkm), orta (3-5 mkm) və uzundalğalı diapazonda alınmış təsvirləridir. Xüsusilə sifətin və əlin termoqramları sahəsində müxtəlif tədqiqatlar aparılmışdır. Adi təsvirlərlə müqayisədə termoqramların böyük üstünlüyü onların işıqlanmanın dəyişməsindən asılı olmamasıdır – sifət termoqramlarını tam qaranlıqda belə əldə etmәk mümkündür.

Dodaqların hərəkəti[redaktə]

Danışıq zamanı dodaqların hərəkəti biometrik davranış parametrlərinə aiddir. Ondan səsin tanınması sisteminə vizual əlavə kimi istifadə etmək olar. Dodaqların hərəkətinə görə autentifikasiya texnologiyasının növləri danışanın tanınması sistemindəki kimidir: sabit mətn, mətndən asılı və mətndən asılı olmayan. Son dövrlər M2VTS verilənlər bazasının yayılması sayəsində bu sahədə tədqiqatlar çoxalmağa başlamışdır. Bazarda BioID firmasının dodaqların hərəkətinə əsaslanan biometrik sistemi meydana çıxmışdır. Bu metodun ən böyük üstünlüklərindən biri onu asanlıqla səsin identifikasiyası və sifət üzrə identifikasiya ilə birləşdirmək imkanıdır. Bu yolla aldadılması mürəkkəb olan çox dəqiq sistemlər yaratmaq olar. Belə üçqat biometrik sistem fiziki girişə nəzarət üçündür, kamera qarşısında mikrofona danışan insanın parametrləri oxunur. Videotəsvir sifət həndəsəsinin analizi üçün istifadə edilir və dodaqlarının hərəkətinin, onların nəticələri səs üzrə identifikasiyanın nəticələri ilə birləşdirilir.

Klaviatura xətti[redaktə]

Klaviatura xətti ilə identifikasiya insanın məxsusi çap üslubu ilə identifikasiyasıdır.

Hər bir insanın xarakterik çap xüsusiyyətləri var: klavişlərin basılmaları arasındakı zaman intervalları və klavişlərin basılı vәziyyәtdә saxlanması zamanları hər bir insan üçün müəyyən qədər sabitdir. Klaviatura xətti ilə identifikasiya sistemləri sabit parola əsaslanırlar, lakin səsin tanınmasında olduğu kimi mətndən asılı olmaya da bilərlər. Mətnin yığılması zamanının hesablanması əsasında klaviatura xәttinә görә tanıma üçün kommersiya məhsulları mövcuddur.

Bədənin qoxusu[redaktə]

Artıq çoxdan məlumdur ki, insanı bәdәnin qoxusuna görə identifikasiya etmək olar. Yarımkeçiricilərin tətbiqi ilə kimyəvi analiz sahəsindəki tərəqqi "elektron burunların" ixtirasına gətirib çıxarmışdır, onlar müxtəlif kimyəvi elementlərin (cəmisi 32) konsentrasiyasını ölçə bilirlər. Belə sensorlar insan burnunun nə ayırdetmә qabiliyyətinə, nə də həssaslığına malik deyillər və bir sıra nöqsanlara malikdirlər – kalibrləməyә ehtiyac var, çox yüklənmə şəraitində pis işləyirlər (çox sayda müxtəlif qoxular olduqda hətta "zəhərlənmə" dә baş verə bilər). Həmçinin məlumdur ki, insanın qoxusu onun həyat tərzindən – qidalanma və sağlamlıq vəziyyətindən, sabundan, parfümeriyadan və s. istifadә etmәsindәn də asılıdır. Hələlik məlum deyil ki, bu faktorları o qədər normallaşdırmaq olarmı ki, qoxuya görə insanın etibarlı identifikasiyası mümkün olsun.

Qulaqların forması[redaktə]

Qulaqların ölçülməsi Bertilyon sisteminin bir hissəsi idi, təlim görmüş müşahidəçilər qulaqların formasının tipini müəyyən edirdilər. Son dövrlər avtomatik identifikasiya üçün biometrik parametr kimi qulaqların formasına böyük fikir verilir. Tədqiqatçı qruplarından biri müqayisənin aparılması üçün zəruri olan strukturu almaq üçün kənarların tapılması texnikasından istifadə etmişdir. Bu müəlliflər təsvirin işıqlanmadan və saçlardan asılılığını yox etmək üçün termoqramlardan istifadə etmişlər.

Qulağın formasına görə tanıma metodunun təklikdә istifadəsi sifət üzrə tanıma kimi effektli deyil; sifət identifikasiyası ilə qulaq təsvirlərinin kombinasiyası identifikasiyanın dəqiqliyini artırır.

Dəridən əksolma[redaktə]

Yeni sensorların yaradılması sayəsində meydana çıxan yeni biometrik parametrlərdən biri – dəridən əks olunmadır. Bu metodikada Lumidigm korporasiyasının yaratdığı kiçik çip istifadə edilir, onun köməyi ilə dalğa uzunluğu 6 mm-dən böyük olan diapazonda yaxın infraqırmızı işığın dəridən əks olunması ölçülür. Hələlik bu texnologiya təklikdә istifadə edilir, lakin barmaq izi ilə kombinasiya saxtakarlıqdan mühafizəni təmin edə bilərdi. Bu texnologiyanın üstünlüyü kimi barmaq izi ilə identifikasiya metodu üçün xarakterik olan qeydiyyat problemlərinin olmamasını qeyd etmək olar.

Yeriş[redaktə]

Yeriş davranışla əlaqədar biometrik parametrdir, nisbətən az öyrənilib. Bu metodun üstünlüyü – videoyazıdan istifadə etmәklə insanları məsafədən tanımanın mümkünlüyüdür. İlk identifikasiya təcrübələri də insanın hərəkətini oxuyan avadanlığın (hərəkət edən işıq displeyləri və ya xüsusi markerlər) köməyi ilə aparılırdı. 2000-2004-cü illərdә ABŞ Müdafiə Nazirliyi Perspektiv Tədqiqatlar İdarəsinin "Human ID" (Human Identification at a Distance, İnsanın məsafədə identifikasiyası) adlı proqramı çərçivəsində yeni tədqiqatlar aparılmışdır, proqram insanları mәsafәdә aşkarlamaq, tanımaq vә identifikasiya etmәk texnologiyalarının inkişaf etdirilmәsi mәqsәdini güdürdü. Bu proqram çərçivəsində həyata keçirilmiş tədqiqatların sayəsində yeriş üzrə tanıma mexanizmləri daha mükəmməl olmuşdur. Tədqiqatlar kiçik qruplarda aparılırdı, məlum olmuşdur ki, tanımanın nəticəsi bir neçə şərtdən asılıdır: insanın hərəkət etdiyi səth, müşahidə nöqtələri, ayaqqabı, insanın hərəkət sürəti, fiziki sağlamlığı. Qeyd edək ki, layihәnin maliyyә fondu 2002-2004-cü ilәdәk 32.2 milyon dollar idi.

Ensefaloqram analizi[redaktə]

Elektroensefaloqrafik tədqiqat prosesindә beyindә uzunluğu bir neçә millisaniyә olan elektrik impulslarının yeri vә intensivliyi müəyyәn edilir. Sistem beynin elektrik aktivliyinin monitorinqini hәyata keçirir vә informasiyanı kompyuterә göndәrir. Daha sonra istifadәçinin xüsusi rәqәmsal portreti formalaşdırılır. Sonrakı identifikasiya zamanı götürülәn elektroensefaloqram әvvәl yazılmışla müqayisә edilir və kompyuter insanın şәxsiyyәti haqqında nәticә çıxarır.

İstinadlar[redaktə]