Как Разблокировать Планшетное Видео Lenovo

Биометрические сканеры отпечатков пальцев

Все абсолютно безопасно. Замки могут быть подобраны, сейфы могут быть разбиты, и онлайн-пароли можно догадаться рано или поздно. Как же мы можем защитить то, что мы ценим? Один из способов - использовать биометрию - отпечатки пальцев, сканирование радужной оболочки глаза, сканирование сетчатки, сканирование лица и другую личную информацию, которую сложнее подделать. Не так давно, если бы у вас были отпечатки пальцев, скорее всего, вас обвиняют в преступлении; теперь это невинные люди, которые обращаются к отпечаткам пальцев, чтобы защитить себя. И вы можете найти сканеры отпечатков пальцев на всем: от зданий с высокой степенью безопасности до банкоматов и даже ноутбуков. Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: съемка отпечатка пальца с помощью портативного сканера отпечатков пальцев. Область сканирования находится сверху машины (слева, когда мы смотрим на нее), и вы можете увидеть изображение печати, появляющееся на ЖК-экране. Фото: TSgt. Эфрен Лопес любезно предоставлен армией США.

Как разблокировать смартфон lenovo

Почему отпечатки пальцев уникальны?

Фото: ваши отпечатки пальцев похожи на уникальные ключи, которые вы носите повсюду. Теоретически, никто не имеет те же принты, что и вы. Слово «отпечаток пальца» немного вводит в заблуждение: эти хребты на концах ваших пальцев и пальцев ног не существуют, чтобы помочь вам идентифицировать вас, но чтобы вы лучше справлялись с вещами, которые вы поднимаете или гуляете.

Довольно очевидно, почему у нас есть отпечатки пальцев - крошечные фрикционные выступы на концах наших пальцев и больших пальцев облегчают захват вещей. Усиливая наши пальцы, эти хребты усиливают силу трения между нашими руками и объектами, которые мы держим, что затрудняет падение вещей. У вас есть отпечатки пальцев еще до того, как вы родились. Фактически, отпечатки пальцев полностью сформированы к тому моменту, когда вам семь месяцев в утробе матери. Если у вас нет несчастных случаев с вашими руками, ваши отпечатки пальцев остаются неизменными на протяжении всей вашей жизни.

Что делает отпечатки пальцев таким блестящим способом разведать людям, что они практически уникальны: отпечатки пальцев развиваются по существу случайным образом в соответствии с кодом в вашей ДНК (генетический рецепт, который говорит вашему телу, как развиваться). Поскольку среда в матке также имеет эффект, даже отпечатки идентичных близнецов немного отличаются. Хотя возможно, что можно найти двух человек, у которых были идентичные отпечатки пальцев, шансы на это настолько малы, что их практически ничтожно. В уголовном деле обычно есть другие судебные доказательства, которые могут быть использованы с отпечатками пальцев, чтобы доказать вину или невиновность человека вне разумных сомнений. Там, где отпечатки пальцев используются для контроля доступа к чему-то вроде компьютерной системы, шансы случайного человека, имеющего только правильный отпечаток пальца, чтобы получить доступ, вообще говоря, слишком малы, чтобы волноваться - и тем более вероятность того, что кто-то угадает правильные пароль или возможность прорваться через физический замок.

Регистрация и проверка

Предположим, что вы отвечаете за безопасность крупного банка, и вы хотите поставить систему сканирования отпечатков пальцев на главный турникет, где ваши сотрудники приходят каждое утро. Как именно он будет работать?

Существует два отдельных этапа, связанных с использованием такой системы. Сначала вам нужно пройти процесс, называемый зачислением, где система узнает обо всех людях, которых он должен будет распознавать каждый день. Во время регистрации отпечатки пальцев каждого человека проверяются, анализируются и затем сохраняются в кодированной форме в защищенной базе данных. Как правило, для хранения отпечатков человека требуется менее половины секунды, и система работает более чем на 99 процентов от типичных пользователей (уровень отказов выше для работников физического труда, чем для офисных работников).

Когда регистрация завершена, система готова к использованию, и это второй этап, известный как проверка. Любой, кто хочет получить доступ, должен поместить свой палец на сканер. Сканер берет свой отпечаток пальца, проверяет его на всех отпечатках в базе данных, хранящейся во время регистрации, и решает, имеет ли человек право на получение доступа или нет. Сложные системы отпечатков пальцев могут проверять и сопоставлять до 40 000 отпечатков в секунду!

Фото: Отпечатки пальцев наиболее известны тем, кто помогает в уголовных расследованиях. Фото: Sgt. Джесс Кент любезно предоставил армию США.

Как сохраняются и сравниваются отпечатки пальцев

Когда отпечатки пальцев впервые использовались систематически для уголовного расследования в 1900 году, сэром Эдвардом Генри из Столичной полиции в Лондоне, Англия, их сравнивали медленно и кропотливо вручную. Вы взяли отпечаток пальца с места преступления и еще один отпечаток от вашего подозреваемого и просто сравнили их под увеличительным стеклом или микроскопом. К сожалению, отпечатки пальцев, взятые в разных условиях, часто выглядят совсем по-другому: один с места преступления гораздо более вероятно, будет неполным или размытым - и сравнение их, чтобы доказать, что они идентичны (или разные), иногда приобретает большой навык. Вот почему криминалисты (люди, изучающие данные, собранные из криминальных сцен) разработали надежную систему для сопоставления отпечатков пальцев, где они искали от восьми до шестнадцати отличительных признаков. В Великобритании два отпечатка пальца должны совпадать во всех шестнадцати отношениях, чтобы отпечатки были оценены одинаково; в Соединенных Штатах, только восемь функций должны соответствовать.

Фото: компьютер может сравнивать отпечатки пальцев, идентифицируя ключевые функции, а затем измеряя расстояния и углы между ними. Алгоритмы могут превращать подобные шаблоны в уникальные числовые коды.

Когда компьютер проверяет ваши отпечатки пальцев, очевидно, что не маленький человек с увеличительным стеклом, сидящим внутри, сравнивая ваши отпечатки пальцев со всеми сотнями или тысячами, хранящимися в базе данных! Итак, как компьютер сравнивает отпечатки? Во время регистрации или проверки каждая печать анализируется на очень специфические функции, называемые minutiae, где линии в вашем отпечатке заканчиваются или разделяются на две части. Компьютер измеряет расстояния и углы между этими функциями - немного как линии рисования между ними - и затем использует алгоритм (математический процесс), чтобы превратить эту информацию в уникальный числовой код. Сравнение отпечатков пальцев - это просто вопрос сравнения их уникальных кодов. Если коды совпадают, отпечатки совпадают, и человек получает доступ.

Как работают сканеры отпечатков пальцев

Имея отпечатки пальцев, взятые в полицейском участке, нужно нажать пальцами на чернильную подушку, а затем перевернуть пальцы на бумагу, чтобы на странице было чистое впечатление. Ваши отпечатки также хранятся в компьютерной базе данных, поэтому полиция может проверить, были ли вы совершены какие-либо известные преступления или если вы сделаете это в будущем.

Но когда отпечатки пальцев используются для контроля доступа к зданиям и компьютерным системам, необходимо использовать более сложные методы: компьютер должен быстро сканировать поверхность вашего пальца, а затем превратить отсканированное представление в код, который он может проверить на базе своей базы данных , Как это произошло?

Фото: типичный оптический сканер отпечатков пальцев - это немного похоже на фотокопирование руки или размещение ее на компьютерном сканере. Фото: Tech. Сержант Франциско В. Гове II любезно предоставлено армией США.

Существует два основных способа сканирования пальцев. Оптический сканер работает, светя ярким светом над вашим отпечатком пальца и принимая то, что фактически является цифровой фотографией. Если вы когда-либо копировали свою руку, вы точно знаете, как это работает. Вместо того, чтобы создавать грязную черную фотокопию, изображение подается в компьютерный сканер. Сканер использует светочувствительный микрочип (либо ПЗС, устройство с зарядовой связью, либо датчик изображения CMOS) для создания цифрового изображения. Компьютер автоматически анализирует изображение, выбирает только отпечаток пальца, а затем использует сложное программное обеспечение для сопоставления с образцом, чтобы превратить его в код.

Другой тип сканера, известный как емкостный сканер, измеряет ваш палец электрически. Когда ваш палец опирается на поверхность, гребни в ваших отпечатках пальцев касаются поверхности, а впадины между хребтами слегка отходят от нее. Другими словами, между каждой частью пальца и поверхностью ниже расположены разные расстояния. Емкостный сканер создает изображение вашего отпечатка пальца, измеряя эти расстояния. Сканеры, подобные этому, немного похожи на сенсорные экраны на такие вещи, как iPhones и iPads.

Что происходит во время сканирования?

В отличие от обычных цифровых фотографий, сканирование должно фиксировать нужное количество деталей - яркость и контрастность, так что отдельные выступы и другие детали в отпечатке пальца могут быть точно согласованы с ранее выполненными сканированиями. Помните, что отпечатки пальцев могут использоваться в качестве доказательств в уголовных процессах, где осуждение может привести к длительному тюремному заключению или даже к смертной казни. Именно поэтому «контроль качества» является важной частью процесса сканирования отпечатков пальцев.

Фото: показатели качества: сканирование отпечатков пальцев должно производить изображения с достаточной детализацией, чтобы обеспечить точное сравнение с другими отсканированными изображениями.

Вот как этот процесс работает с простым оптическим сканером:

  1. Ряд светодиодов сканирует яркий свет на стеклянную (или пластиковую) поверхность, на которую нажимает палец (иногда называемый валиком).
  2. Качество изображения зазавис от того, как вы нажимаете, насколько чисты или жирны ваши пальцы, насколько чист поверхность сканирования, уровень освещенности в комнате и т. Д.
  3. Отраженный свет отскакивает назад от вашего пальца, через стекло, к датчику изображения CCD или CMOS.
  4. Чем дольше этот процесс захвата изображения, тем ярче изображение, сформированное на датчике изображения.
  5. Если изображение слишком яркое, области отпечатка пальца (включая важные детали) могут быть полностью вымыты - как цифровая фотография в помещении, где вспышка слишком близка или слишком яркая. Если это слишком темно, все изображение будет выглядеть черным, а детали будут невидимы по другой причине.
  6. Алгоритм проверяет, является ли изображение слишком светлым или слишком темным; если это так, звуковой сигнал или светодиодный индикатор сигнализирует оператору, и мы вернемся к шагу 1, чтобы повторить попытку.
  7. Если изображение грубо приемлемо, другой алгоритм проверяет уровень детализации, как правило, путем подсчета количества хребтов и обеспечения наличия чередующихся светлых и темных областей (как вы ожидали бы найти достойное изображение отпечатка пальца). Если изображение не проходит этот тест, мы вернемся к шагу 1 и повторите попытку.
  8. Предоставление изображения проходит эти два теста, сканер сигнализирует, что изображение в порядке для оператора (опять же, с помощью звукового сигнала или с помощью другого светодиодного индикатора). Изображение хранится как приемлемое сканирование во флэш-памяти, готовое к передаче (через кабель USB, беспроводной, Bluetooth или какой-либо аналогичный метод) на компьютер «хозяин», где его можно обрабатывать дальше. Как правило, изображения, захваченные таким образом, составляют 512 × 512 пикселей (размеры, используемые ФБР), а стандартное изображение - 2,5 см (1 дюйм), 500 точек на дюйм и 256 оттенков серого.
  9. Хост-компьютер может либо хранить изображение в базе данных (временно или неопределенно), либо автоматически сравнивать его с одним или несколькими другими отпечатками пальцев, чтобы найти совпадение.

Что вы можете использовать для сканирования отпечатков пальцев?

Фото: биометрия не обязательно зловещая. Здесь отпечатки пальцев ребенка принимаются, чтобы помочь в идентификации после гуманитарной катастрофы. Фото Портера Андерсона любезно предоставлено ВМС США.

Сканирование отпечатков пальцев - самая популярная биометрическая технология (используется в более чем половине всех биометрических систем безопасности), и это легко понять, почему. Мы сохраняем все больше и больше информации о наших компьютерах и делитесь ими, онлайн, все более рискованными способами. В большинстве случаев наша банковская информация и личные данные защищены только несколькими поспешно продуманными номерами в наших паролях. Любой может использовать вашу кредитную или дебетовую карту для получения денег в банкомате (банкомат или «cashpoint»), если они знают только четыре номера!

В будущем гораздо чаще будет подтверждать вашу личность биометрической информацией: либо ваш отпечаток пальца, сканирование радужки или сетчатки глаза, либо сканирование лица. Некоторые портативные компьютеры и мобильные телефоны теперь используют сканирование отпечатков пальцев, чтобы сделать их более безопасными. Крупные банки, такие как Bank of America и JPMorgan Chase, внедрили аутентификацию по отпечаткам пальцев в рамках процесса ввода для своих приложений для смартфонов. Скоро мы увидим сканеры отпечатков пальцев в банкоматах, в сканерах безопасности в аэропортах, в кассах в продуктовых магазинах, в электронных системах голосования и, возможно, даже заменяем ключи на наших (самозанятых) автомобилях!

Некоторым людям не нравится звук общества «Большой брат», где вы должны делать все с вашими отпечатками пальцев - и это правда, что есть важные проблемы конфиденциальности. Но люди всегда использовали биометрию для личной идентификации: мы говорим друг другу, главным образом, признавая лица и голоса друг друга. Беспокоитесь о недостатках, во что бы то ни стало, но не забывайте и о преимуществах: ваша информация должна быть намного более безопасной от преступников, и вы больше никогда не будете иметь проблемы с потерей ключей или забыванием пароля!

Узнать больше

На этом сайте

книги

Отпечатки

  • Космическая биометрия отпечатков пальцев Руджеро Донида Лабати, Винченцо Пиури, Фабио Скотти. CRC Press, 2015.
  • Справочник по распознаванию отпечатков пальцев Давида Мальтони, Дарио Майо, Анила К. Джаина, Салила Прабхакара. Springer, 2009.
  • Автоматизированные системы идентификации отпечатков пальцев (AFIS) Петра Комаринского. Academic Press, 2005.
  • Автоматические системы распознавания отпечатков пальцев от Налини Канта Ратха и Рууда Болле. Springer, 2004.

Общая биометрия

  • Биометрия для чайников Петра Григория и Майкла Саймона. Манекены, 2008.
  • Биометрия: удостоверение личности в информационный век Джона Д. Вудворда, Николая М. Орлана и Питера Т. Хиггинса. McGraw Hill, 2003.

статьи

  • До свидания, Пароль. Банки предпочитают сканировать пальцы и лица Вместо этого Майкл Коркири. Нью-Йорк Таймс. 21 июня 2016. Почему онлайн-приложения переключаются на отпечатки пальцев и распознавание лиц.
  • Клиенты банка должны войти в систему с помощью технологии «пальцевой вены» Саймона Гомперца, BBC News, 5 сентября 2014 года. Альтернативный метод биометрической работы на основе пальцев - это сканирование уникальной картины вен в ваших пальцах.
  • Печать 3D-отпечатков пальцев для лучшей биометрии Eliza Strickland. IEEE Spectrum, 6 марта 2014. Как вы делаете реалистичные тесты систем отпечатков пальцев? По 3D-печати ваши собственные тестовые пальцы!
  • Уши могут создавать более совершенные уникальные идентификаторы, чем отпечатки пальцев Дейва Мошера, проводной, 12 ноября 2010 года. Почему распознавание ушей может быть более надежной формой биометрии, чем отпечаток пальца.
  • Предупреждение о снятии отпечатков учеников Кэтрин Продагрен, BBC News, 29 марта 2010 года. В школах Великобритании все чаще используются технологии распознавания отпечатков пальцев, но, по-видимому, без учета вопросов конфиденциальности.
  • Отпечатки пальцев и другая биометрия. На этой странице ФБР указаны различные полезные документы, в том числе руководства о том, как отпечатать отпечатки пальцев, стандартную форму отпечатка в США и подробную информацию о биометрических системах следующего поколения, таких как Advanced Fingerprint Identification Technology (AFIT).

Патенты

Вы можете найти гораздо более подробные технические описания того, как работают реальные системы отпечатков пальцев, просматривая патенты. Вот несколько представительских, которые я выбрал, но есть еще много:

  • Патент США 6,983,062: система и метод автоматического захвата сканера отпечатков пальцев Дэвида Смита, Cross Match Technologies, Inc. Выпущено 3 января 2006 г.
  • Патент США 6,744,910: ручной сканер отпечатков пальцев с хранением данных о нормализации нормальных изображений Джорджа Уильяма МакКлюрга и др. Cross Match Technologies, Inc. Издано 1 июня 2004 г. Описывается современный компактный ручной сканер.
  • Патент США 3527535: устройство наблюдения и записи отпечатков пальцев Джона Н. Монро, Е.Г. & G, Inc. Издано 8 сентября 1970 года. Более старый аппарат, основанный на полностью оптическом методе сканирования и фотографирования отпечатков пальцев.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Текст авторского права © Chris Woodford 2008, 2016. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Оценить эту страницу

Пожалуйста, оцените или дайте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы пометить эту страницу позже или рассказать своим друзьям об этом:

Похожие вопросы