جلسه ۰۱ : مروری بر سیستم Biometrics

• جزئیات
• نوع محتواآموزشی

مقدمه

وقت بخیر دوستان، با آموزش بیومتریک از سایت آموزشی پی وی لرن در خدمتتون هستیم.
سیستم بیومتریک چیست ؟ تشخیص هویت برای انسان همیشه امری حیاتی بوده و هست، لذا امروزه سعی در مکانیزه‌ سازی سیستم‌های شناسایی یا تشخیص هویت کرده است. در این قسمت مروری بر Biometrics خواهیم داشت.

مروری بر Biometrics

خب می پردازیم به مروری بر Biometrics تا متوجه شویم که اصلا سیستم بیومتریک چیست و از چه اجزایی تشکیل شده است.
.
اصطلاح بیومتریک از دو کلمه Bio (کلمه یونانی به معنی زندگی) و Metrics (تخمین) تشکیل شده است.

بیومتریک شاخه ای از فن آوری اطلاعات است که هدف آن ایجاد هویت شخصی بر اساس ویژگی های شخصی می باشد.
بیومتریک در حال حاضر مفهومی در حوزه امنیت اطلاعات است، زیرا این امر سطح بالایی از دقت در شناسایی فرد را فراهم می کند.

Biometrics چیست؟

بیومتریک فن آوری برای شناسایی، تجزیه و تحلیل و اندازه گیری ویژگی های جسمی و رفتاری فردی استفاده می شود.

هر انسانی از لحاظ ویژگی ها منحصر به فرد است که او را از افراد دیگر متفاوت می کند. ویژگی های جسمی مانند اثر انگشت، رنگ عنبیه، رنگ مو، هندسه دست و ویژگی های رفتاری مانند تن و لهجه سخنرانی، امضا یا روش تایپ کردن کلیدهای صفحه کلید کامپیوتر و غیره، باعث می شود یک شخص جدا از بقیه باشد.

منحصر به فرد بودن یک شخص در سیستم های بیومتریک استفاده می شود برای:

• شناسایی و تأیید شخص
• شخص را تأیید می کند تا حقی متناسب با عملکرد سیستم اعطا کند.
• امن نگه داشتن سیستم از دستکاری های غیر اخلاقی

سیستم بیومتریک چیست ؟

در ابتدا به پرسش، سیستم بیومتریک چیست ؟ پاسخ خواهیم داد.

یک سیستم بیومتریک فن آوریی است که فیزیک، رفتار یا هر دو ویژگی فرد را به عنوان ورودی در نظر می گیرد، آن را تجزیه و تحلیل می کند و فرد را به عنوان یک کاربر واقعی شناسایی می کند.

تکامل بیومتریک

ایده بیومتریک از چند سال پیش وجود داشت. در قرن چهاردهم چین، انگشت های بازرگانان و فرزندان خود را به کار گرفت تا آن ها را از دیگران جدا کند. اثر انگشت امروزه هنوز استفاده می شود.

• در قرن نوزدهم، یک انسان شناس به نام Alphonse Bertillion روش (به نام Bertillionage) اندازه گیری های بدن افراد را برای شناسایی آن ها توسعه داد. او متوجه شد که حتی اگر برخی از ویژگی های بدن انسان تغییر کنند، مانند طول مو، وزن و غیره، برخی از صفات فیزیکی بدن بدون تغییر باقی می مانند مانند طول انگشتان دست. استفاده از این روش به سرعت کاهش یافت، زیرا متوجه شدند افرادی که مقیاس های بدنی مشابهی دارند، ممکن است در شناسایی، اشتباه گرفته شود. پس از آن، ریچارد ادوارد هنری از اسکاتلند، روشی برای شناسایی به وسیله ی اثر انگشت را ایجاد کرد.
• ایده شناسایی شبکیه توسط دکتر کارلتون سیمون و دکتر ایسادور گلدشتاین در سال ۱۹۳۵ به تصویب رسید. در سال ۱۹۷۶ تلاش در زمینه تحقیق و توسعه در EyeDentify Inc. صورت گرفت. اولین سیستم تجاری اسکن شبکه در سال ۱۹۸۱ در دسترس قرار گرفت.
• در سال ۱۹۹۳ در دانشگاه کمبریج توسط John Daugman دستگاه تشخیص عنبیه اختراع شد.
• در سال ۲۰۰۱، (Biometrics Automated Toolset (BAT در کوزوو معرفی شد.

امروز، بیومتریک به عنوان زمینه مستقل مطالعه با فن آوری های دقیق ایجاد هویت شخصی مطرح شده است.

چرا بیومتریک مورد نیاز است؟

با افزایش استفاده از فناوری اطلاعات در زمینه بانکی، علم، دارویی و غیره، نیازمندی های فراوانی برای حفاظت از سیستم ها و داده ها از کاربران غیر مجاز وجود دارد.
بیومتریک برای تشخیص هویت و مجوز دادن (authenticating و authorizing) به یک فرد استفاده می شود.

اگر چه این اصطلاحات اغلب با هم استفاده می شوند؛ اما معانی متفاوت دارند.

تشخیص هویت (Identification)

این فرایند تلاش می کند تا پاسخ این پرسش را پیدا کند: «آیا شما همان چیزی هستید که ادعا می کنید؟» یا «آیا من شما را می شناسم؟» این تطبیق یک در چند است و مقایسه  ی بیومتریک یک فرد با کل پایگاه داده است.

تأیید هویت (Verification)

یک فرایند یک به یک است که در آن سامانه کد ورودي را با کد موجود و ادعا شده مقايسه مي کند و مشخص مي کند که آيا تشخيص داده شده درست است يا نه. اگر هر دو کد یا اطلاعات وارد شده، بیش از ۷۰٪ شباهت داشته باشند مطلوب خواهد بود و تأییدیه موفقیت آمیز است.

مجوز (Authorization)

این روند اعطای حق دسترسی به کاربران تشخیص هویت شده یا تأیید شده است. و تلاش می کند تا پاسخ این پرسش را پیدا کند: آیا شما واجد شرایط حقوق خاص برای دسترسی به این منبع هستید؟

نقص های متعارف امنیتی

روش های متداول برای امنیت سیستم های اطلاعاتی، از کارت شناسایی، رمزهای عبور، شماره شناسایی شخصی (PINs) و غیره استفاده می کنند. آن ها با معایب زیر همراه هستند.

• همه آن ها به معنی شناسایی برخی از کد های مرتبط با شخص است تا تشخیص فردی که در واقع آن را تولید کرده است.
• آن ها می توانند فراموش شوند، گم شوند یا دزدیده شوند.
• آن ها را می توان دور زد یا به راحتی به خطر انداخت.
• آن ها دقیق نیستند.

در چنین مواردی، امنیت سیستم تهدید می شود. وقتی سیستم ها به سطح بالایی از حفاظت قابل اطمینان نیاز دارند، بیومتریک به کمک ما می آید تا تشخیص هویت بهتری داشته باشیم.

اجزای پایه سیستم بیومتریک

به طور کلی یک سیستم بیومتریک را می توان به چهار جزء اساسی تقسیم کرد.

اجازه دهید آن ها را به طور خلاصه در شکل زیر ببینیم.

مروری بر Biometrics

رابط ورودی (سنسورها)

اجزاء سنجش یک سیستم بیومتریک است که اطلاعات بیولوژیکی انسان را به شکل دیجیتال تبدیل می کند.

به عنوان مثال،

• یک (Metal Oxide Semiconductor (CMOS یا یک (Charge Coupled Device (CCD برای تشخیص چهره، تشخیص دست یا سیستم های تشخیص عنبیه / شبکیه.
• یک سنسور نوری برای سیستم های اثر انگشت.
• یک میکروفون برای سیستم های تشخیص صدا.

واحد پردازش

مولفه پردازش، یک ریزپردازنده می باشد، (Digital Signal Processor (DSP یا رایانه ای که داده های گرفته شده از سنسور را پردازش می کند.
پردازش نمونه در سیستم بیومتریک شامل:

• بهبود تصویر نمونه
• نرمال کردن تصویر نمونه
• استخراج ویژگی
• مقایسه نمونه بیومتریک با تمام نمونه های ذخیره شده در پایگاه داده.

ذخیره ی پایگاه داده

پایگاه داده نمونه ثبت شده را ذخیره می کند که برای انجام تطبیق، در زمان احراز هویت فراخوانده می شود. برای شناسایی می تواند هر حافظه ای مانند

(Random Access Memory (RAM، فلش EPROM یا یک سرور داده باشد. برای تأیید، یک عنصر ذخیره سازی قابل جابجایی مانند یک کارت هوشمند با یا بدون تماس تلفنی استفاده می شود.

رابط خروجی

رابط خروجی تصمیم گیری سیستم بیومتریک را برای دسترسی به کاربر فعال می کند. که می تواند پروتکل ارتباطی سریال RS232 یا پهنای باند پروتکل USB باشد. همچنین می تواند پروتکل TCP / IP، شناسایی فرکانس رادیویی یا (Radio Frequency Identification (RFID، بلوتوث یا یکی از پروتکل های سلولی باشد.

کار عمومی سیستم بیومتریک

چهار مرحله کلی برای انجام شناسایی و تأیید در سیستم بیومتریک وجود دارد.

• نمونه از داوطلب دریافت کنید (با استفاده از سنسورها).
• عناصر برجسته ی نمونه را استخراج کنید. (با استفاده از واحد پردازش)
• مقایسه نمونه زنده با نمونه ذخیره شده در پایگاه داده. (با استفاده از الگوریتم ها)
• تصمیم را ارائه کنید. (کاندید را قبول یا رد کنید).

نمونه بیومتریک از کاربر داوطلب به دست می آید. ویژگی های برجسته از نمونه گرفته می شود و سپس با تمام نمونه های ذخیره شده در پایگاه داده مقایسه می شود. هنگامی که نمونه ورودی با یکی از نمونه ها در پایگاه داده مطابقت داشت، سیستم بیومتریک به شخص اجازه می دهد به منابع دسترسی داشته باشد.

در غیر این صورت دسترسی ممنوع است.

خب دوستان تا اینجا مروری بر Biometrics داشتیم و گفتیم که سیستم بیومتریک چیست .

کلام پایانی

با مروری بر Biometrics و توضیحاتی که داده شد، حال می دونیم که سیستم بیومتریک چیست و چه کاربردهایی در زندگی روزمره ی ما دارد.