Biometrische Geräte – Vollständiger Leitfaden zur Technologie

Obwohl sich die biometrische Technologie in ihrer Entwicklungsphase befindet, ist ihre Wissenschaft nicht neu. Jahrhunderts zurück, während die Iriserkennung auf das Jahr 1936 zurückgeht. Durchbrüche, insbesondere in der biometrischen Technologie im Sicherheits- und Überwachungssektor, ereigneten sich in der zweiten Hälfte der 1980er Jahre. Heute wird die biometrische Technologie zunehmend anerkannt, insbesondere nach der Coronavirus-Pandemie.

Inhaltsverzeichnis

Was sind biometrische Geräte: Definition des Begriffs Verschiedene Arten von biometrischen Geräten Optische Sensoren Kapazitive Scanner Ultraschallsensoren Thermische Leitungssensoren Arten von biometrischen Geräten umfassen auch biometrische Authentifizierungsgeräte Biometrische Identifikationsgeräte Biometrische Sicherheitsgeräte und ihre Verwendung Wie funktionieren biometrische Geräte? Biometrische Messungen Physiologische Identifikatoren DNA-Erkennung Ohrerkennung Iris-Scanning Netzhauterkennung Gesichtserkennung Fingerabdruck Fingergeometrie Erkennung Handgeometrie Geruchserkennung Venenerkennung Verhaltensidentifikatoren Gangerkennung Tastenanschlagerkennung Sprachbiometrie Signaturerkennung Geschichte der Biometrie Fortschritte in der Biometrie im Laufe der Jahre Wer verwendet biometrische Geräte? Zivile Sicherheit Militärische Bedürfnisse Grenze & Migrationskontrolle Zivile Identifikation Zugangskontrolle im Gesundheitswesen kommerzielle Anwendungen Trends und Zukunft der Biometrie Bildkomprimierung für Gesichts- und Fingerabdruckerkennungssysteme Biometrische Lebendigkeitserkennungstechnik Biometrische Authentifizierung Pixelstapel zur Aufzeichnung von Multi-Biometrie Ist Biometrie zuverlässig: Sicherheitsaspekte biometrischer Geräte Markt- und Branchenbericht über das Wachstum des russischen Biometriemarktes Trends im russischen Biometriemarkt Wie genau ist die Biometrie im Jahr 2021? Was sind die Vor- und Nachteile von biometrischen Geräten Vorteile von biometrischen Geräten Nachteile von biometrischen Geräten Was ist ein kontextübergreifender Angriff in biometrischen Geräten Biometrische Karten und Token Dokumente Fazit FAQ Was ist CER in biometrischen Geräten? Wie verbessern biometrische Geräte die Sicherheit? Wie beliebt sind biometrische Geräte? Wofür werden biometrische Geräte verwendet?

Was sind biometrische Geräte: Definition des Begriffs

Biometrische Geräte werden zur Sicherheitsidentifikation und Authentifizierung verwendet. Diese Geräte können einen Benutzer erkennen und dann korrekt nachweisen, ob der identifizierte Benutzer die Identität besitzt, die er behauptet zu haben.

Biometrische Sicherheitssysteme verwenden automatisierte Techniken, bei denen menschliche Eingriffe auf ein Minimum reduziert werden, um die Identität einer Person anhand charakteristischer physiologischer oder Verhaltensmerkmale wie Fingerabdrücke, Gesichtsbilder, Iriserkennung und Spracherkennung zu erkennen und dann zu bestätigen.

Verschiedene Arten von biometrischen Geräten

Die verschiedenen Arten von biometrischen Geräten weisen unterschiedliche Merkmale, Vorteile und Einschränkungen auf. Bei der Auswahl eines biometrischen Erkennungssystems sind auch die Preise ein entscheidender Faktor. Im Falle von multimodalen können die Kosten für biometrische Geräte erheblich steigen. Daher ist es wichtig, alle Merkmale, Vorteile und Einschränkungen durch gründliche Forschung auszugleichen, bevor Sie sich für die multimodale biometrische Erkennung entscheiden.

Das am weitesten verbreitete Format ist Fingerabdruck, vor allem, weil es erschwinglich, einfach zu implementieren und benutzerfreundlich ist. Diese Funktionen ermöglichen ihnen die höchste Penetration bei der Verwendung in Authentifizierungs- und Sicherheitssystemen in Smartphones und anderen tragbaren biometrischen Geräten. Zum Scannen eines Designs verwenden biometrische Eingabegeräte wie Fingerabdruckscanner Sensoren mit mehreren Möglichkeiten zum Fingerabdruck, Lesen und Generieren von Bildern.

Nachfolgend finden Sie die häufig verwendeten Sensoren in Fingerabdruckscannern.

Optische Sensoren

Optische Sensoren fokussieren das Licht auf Ihren Fingerabdruck, um ein digitales Bild aufzunehmen. Dieser lichtempfindliche Mikrochip wandelt das digitale Bild in 0 und 1 um, indem er die Rippen und Täler des Fingerabdrucks untersucht und Ihren benutzerdefinierten Code erstellt. Es ist der am häufigsten verwendete Fingerabdrucksensor und zu erschwinglichen Preisen erhältlich. Diese Sensoren haben jedoch auch einige Nachteile, wie die Vervielfältigung des digitalen Bildes, die schlechte Qualität aufgrund unsauberer Finger und das leichter auszutricksen.

Kapazitive Scanner

Kapazitive Fingerabdruckscanner sind am häufigsten auf Smartphones zu finden. Es misst Ihren Fingerabdruck, indem es die menschliche Leitfähigkeit nutzt, ein elektrostatisches Feld erzeugt und basierend auf dem elektrostatischen Feld ein digitales Bild erzeugt. Dieser Prozess wird durch Arrays von Kondensatorschaltungen erreicht.

Mit den Graten Ihres Fingerabdrucks, die über die leitfähigen Platten gelegt werden, ändert der Scanner die im Kondensator gespeicherte Ladung, während die Täler intakt bleiben. Diese Variationen werden von einer Operationsverstärker-Integratorschaltung verfolgt, die anschließend von einem Analog-Digital-Wandler gesammelt und ausgewertet wird. Kapazitive Scanner sind teurer als optische Sensoren und lassen sich nicht einfach austricksen.

Ultraschallsensoren

Ultraschallsensoren berechnen die Entfernung zu Ihrem Fingerabdruck über Ultraschallwellen. Dieser Abstand wird mit einem Wandler gemessen, der Impulse (Ultraschall) sendet und empfängt, die weitere Details wie Zeitraffer über die Nähe des Fingerabdrucks liefern. Sobald die Schallwellen gemessen wurden, wird das Bild des Fingerabdrucks erstellt. Im Gegensatz zu kapazitiven Scannern wird die Qualität der Ausgabe durch Ultraschallsensoren nicht durch unreine Finger beeinträchtigt.

Thermische Liniensensoren

Thermische Liniensensoren verwenden Temperaturänderungen in den Graten und Tälern des Fingerabdrucks, um eine Ausgabe eines Fingerabdruckmusters zu erzeugen. Diese Sensoren sind klein und in einem Array angeordnet, und der Fingerabdruck wird darüber gedreht.

Arten von biometrischen Geräten umfassen auch

Basierend auf ihrer Funktionalität werden biometrische Geräte in die folgenden Typen eingeteilt:

Biometrische Authentifizierungsgeräte

Bei der biometrischen Authentifizierung werden die Merkmalsdaten einer Person mit der biometrischen Vorlage derselben Person verglichen. Ziel ist es, zu bestätigen, ob die Personen eine Ähnlichkeit mit ihrer behaupteten Identität aufweisen.

Biometrische Authentifizierungssysteme vergleichen physische oder Verhaltensmerkmale mit Daten in einer Datenbank, die identifiziert wurden. Die Authentifizierung wird eingerichtet, wenn beide Datensätze übereinstimmen. Die biometrische Authentifizierung wird häufig verwendet, um den Zugriff auf Gebäude, Räume und Computer zu steuern.

• Im ersten Schritt wird das Referenzmodell gespeichert.
• Diese gespeicherten Daten werden zur Ähnlichkeit mit den biometrischen Daten abgeglichen.

Da das Ziel der biometrischen Authentifizierung darin besteht, die Identität des Individuums zu bestätigen, lautet die gestellte Frage: „Können Sie bestätigen, dass Sie XYZ sind?“

Biometrische Identifikationsgeräte

Bei der biometrischen Identifizierung wird die Identität einer Person bestimmt. In den meisten Fällen bezieht sich die biometrische Identifizierung auf ein Szenario, in dem eine Organisation eine Person identifizieren muss. Die Organisation nimmt eine Biometrie von dieser Person und vergleicht sie mit einer Biometriedatenbank, um die Person genau zu identifizieren.

• Ziel ist es, biometrische Daten von dieser Person zu erhalten. Es könnte ein Foto ihres Gesichts sein, eine Aufzeichnung ihrer Stimme, oder ein Fingerabdruckbild.
• Sobald die Daten gesammelt wurden, werden sie mit biometrischen Daten anderer Personen in der Datenbank abgeglichen.

Da das Ziel der biometrischen Identifizierung darin besteht, die Identität des Individuums zu identifizieren, lautet die gestellte Frage: „Wer sind Sie?“

Biometrische Sicherheitsvorrichtungen und ihre Verwendung

Die verschiedenen Arten von biometrischen Sicherheitsvorrichtungen beinhalten die Verwendung biometrischer Sicherheitssoftware zur Überprüfung von Personen unter Berücksichtigung ihrer biologischen oder Verhaltensmerkmale. Aufgrund ihrer geringen Kosten ist die Fingerabdruckerkennung die am häufigsten verwendete Technologie in diesen Geräten.

Multispektrale Fingerabdrucksensoren sind zwar teurer, aber oft eine bessere Alternative als optische Fingerabdrucksensoren, wenn es um 2D-Fingerabdrucksensoren geht. Gesichtsbilder, Iris, Handflächenvenen und Fingervenen sind weitere verwendete Marker. Im Zusammenhang mit hoher Sicherheit wird die Iriserkennung, gefolgt von der Handflächenerkennung, als die beste Option angesehen.

Wie funktionieren biometrische Geräte?

Ein Sensor, ein Computer und Software sind drei Schlüsselkomponenten biometrischer Geräte. Alle biometrischen Systeme durchlaufen die gleichen drei Stufen:

1. Anmeldung: Wenn Sie ein biometrisches System zum ersten Mal verwenden, werden einige Ihrer Daten erfasst, z. B. der von Ihnen angegebene Name oder Ihre Identifikationsnummer. Als nächstes zeichnet das System ein Bild oder ein bestimmtes Merkmal auf.
2. Speicherung: Anstatt das gesamte Bild oder die Aufzeichnung zu speichern, wird das aufgezeichnete Merkmal ausgewertet und in ein Diagramm oder eine Codezeile umgewandelt.
3. Vergleich: Wenn Sie zum zweiten Mal mit dem biometrischen System interagieren, wird das von Ihnen angebotene Merkmal mit den gespeicherten Daten verglichen. Es wird eines der beiden Ergebnisse geben – das biometrische System wird Ihre Identität bestätigen oder ablehnen.

Biometrische Messungen

Es gibt zwei Arten von biometrischen Messungen, nämlich physiologische und verhaltensbezogene. Die vielen Ansätze werden ständig verfeinert und sind die Grundlage für Lernen und Verbesserung in der Forschung.

Physiologische Identifikatoren

Physiologische Identifikatoren basieren auf den physischen Merkmalen eines menschlichen Körpers und sind von den folgenden Typen:

DNA-Erkennung

Eine Person teilt 99.7% seiner DNA mit seinen leiblichen Eltern, und die restlichen 0,3% ist variable repetitive Codierung. An dieser repetitiven Codierung arbeitet die DNA-Biometrie über genetisches Profiling oder genetischen Fingerabdruck, bei dem einzigartige repetitive DNA-Regionen isoliert und identifiziert werden.

Ohrerkennung

Da sich die Ohrstruktur einer Person im Laufe der Zeit radikal ändert, sind Ohrbilder eine biometrische Messung. Ohren erfüllen auch die vier wichtigsten biometrischen Merkmale – Einzigartigkeit, Beständigkeit, Sammelbarkeit und Universalität.

Iris-Scanning

Iriserkennung ist die Technik der Aufnahme eines kontrastreichen Bildes der Iris einer Person mit sichtbarem und nahem Infrarotlicht.

Netzhauterkennung

Die Netzhauterkennung verwendet die einzigartigen Netzhautmuster einer Person, um sie zu identifizieren. Die Person muss eine Reihe von Markern aufstellen, die über das Okular sichtbar sind. Die Einzigartigkeit der Blutgefäßmuster wird bei der Identifizierung der Netzhaut verwendet.

Gesichtserkennung

Die Gesichtserkennung dient zum Erkennen oder Validieren der Identifizierung einer Person, indem ein digitales Bild ihres Gesichts durch Bilder, Videos oder in Echtzeit erfasst wird.

Fingerabdruck

Der automatisierte Prozess der Erkennung oder Überprüfung der Identifizierung einer Person auf der Grundlage des Vergleichs zweier Fingerabdrücke wird als Fingerabdruckerkennung bezeichnet.

Finger Geometrie Anerkennung

Finger geometrie anerkennung verwendet die einzigartige geometrische eigenschaften der finger zu unterscheiden menschen automatisch. Um eine persönliche Authentifizierung zu erreichen, verwenden biometrische Fingergeometrie-Systeme Merkmale wie Fingerlänge, Fingerbreite, Fingerbereich und Fingerdicke.

Hand Geometrie

Hand geometrie anerkennung verwendet variablen wie palm breite, palm länge, finger breite, finger bereich, und finger dicke.

Geruchserkennung

Die Geruchserkennung identifiziert Personen anhand einzigartiger chemischer Muster.

Venenerkennung

Vaskuläre Biometrie oder Venenerkennung erkennt Teile des Kreislaufsystems einer Person, die für jede Person einzigartig sind. Optische biometrische Scangeräte werden verwendet, um Bilder von Venen in Handflächen, Augen oder Fingern zu sammeln.

Behavioral identifiers

Behavioral Identifiers basieren auf den Mustern menschlicher Aktivitäten und sind von den folgenden Typen:

Gangerkennung

Eine Person kann zur Gangerkennung identifiziert werden, indem Gangmerkmale aus einer Szene, einem Bild oder einem Video extrahiert werden.

Tastenerkennung

Die Eindeutigkeit von Key-Down und Key-Up wird verwendet, um die Identität einer Person zu identifizieren.

Sprachbiometrie

Sprachbiometrie ist eine Technik, die Sprachmustererkennung verwendet, um die Identifizierung einer Person zu authentifizieren.

Signaturerkennung

Die Signaturerkennung verwendet die Handschrift einer Person in ihrer Unterschrift, um sie zu identifizieren. Es gibt zwei verschiedene Ansätze für diese Art der Verhaltensbiometrie, nämlich statische und dynamische.

Geschichte der Biometrie

Obwohl einige der ersten Fälle von Biometrie bis 500 v. Chr. im babylonischen Reich zurückverfolgt werden können, wurde die Biometrie erstmals im frühen 19. Obwohl dieses System Einschränkungen aufwies, gab es das Tempo für die biometrische Identifizierung und Authentifizierung vor.

Im späten 19.Jahrhundert wurde der Fingerabdruck entwickelt, um zwei Ziele zu erfüllen: die Identifizierung von Kriminellen und die Vertragsunterzeichnung. Dies war, als die Einzigartigkeit des Fingerabdruckmusters einer Person erkannt wurde. Edward Henry ist bekannt für die Entwicklung des Henry Classification System, eines Fingerabdruckstandards.

Dies war die erste Methode zur Identifizierung von Personen anhand der einzigartigen Strukturen von Fingerabdrücken. Die Strafverfolgung übernahm sofort die Technik, die Bertillons Methoden schnell ersetzte und zum Industriestandard für die Identifizierung von Straftaten wurde. Die Entwicklung löste ein Jahrhundert der Studie darüber aus, welche zusätzlichen physiologischen Merkmale zur Identifizierung von Menschen verwendet werden könnten.

Fortschritte in der Biometrie im Laufe der Jahre

Die Biometrie als Studiengebiet expandierte in den nächsten Jahrzehnten rasant. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Fortschritte aufgeführt, die wesentlich zum Bereich der Biometrie beigetragen haben:

• Halbautomatische Gesichtserkennungssysteme wurden in den 1960er Jahren entwickelt und erforderten von Administratoren, Gesichtsmerkmale in Bildern zu bewerten und nutzbare Merkmalspunkte zu extrahieren.
• Bis 1970 hatte das FBI begonnen, Mittel für die Weiterentwicklung und Entwicklung der Fingerabdruck- und Gesichtserkennung bereitzustellen. Dies löste die Entwicklung immer fortschrittlicherer biometrischer Erfassungs-, Datenextraktions- und biometrischer Fingerabdruckgeräte aus.
• Das National Institute of Standards and Technologies gründete in den 1980er Jahren eine Sprachabteilung, um die Spracherkennungstechnologie zu erforschen und voranzutreiben. Diese Phase hat dazu beigetragen, den Grundstein für aktuelle Spracherkennungsansätze zu legen.
• Die Idee, dass Iris wie Fingerabdrücke für jedes Individuum einzigartig ist, wurde 1985 vorgestellt, und der erste Irisidentifikationsalgorithmus wurde 1994 patentiert. Es wurde auch erkannt, dass Blutgefäße in den Augen als eindeutige Identifikationsvariable verwendet werden können./li>
• Die Gesichtserkennungstechnologie wurde 1991 entwickelt und ermöglicht die Echtzeiterkennung. Obwohl diese Algorithmen mehrere Mängel aufwiesen, lösten sie ein starkes Interesse an der Gesichtserkennungsforschung aus.
• Im frühen 21.Jahrhundert erlebten die Vereinigten Staaten Hunderte von patentierten und funktionierenden biometrischen Systemen. Biometrie wurde nicht nur in großen Unternehmen und von der Regierung verwendet; sie wurden auch in kommerziellen Artikeln und Großveranstaltungen wie dem Super Bowl 2001 verwendet.

Wer verwendet biometrische Geräte?

Die Biometrie hat ihre Anwendung vor allem in der Strafverfolgung und der militärischen Zugangskontrolle gefunden. In den letzten zehn Jahren haben wir jedoch erlebt, dass Biometrie in unserem täglichen Leben immer häufiger vorkommt.

Aufgrund der Fortschritte in der biometrischen Technologie ist es heute ungewöhnlich, dass wir nicht mit einer Art biometrischer Anwendung in Kontakt kommen. Dies zeigt sich an unserer Verwendung von Smartphones, die bei der Überprüfung des Wetters, der Anmeldung über Fingerabdruck- und Gesichtserkennung und vielem mehr helfen. Wir sind von biometrischer Technologie umgeben.

Es folgt eine Liste der Geräte, die biometrische Technologie verwenden:

• Öffentliche Sicherheit und Strafverfolgung durch Anerkennung und Überprüfung von Kriminellen
• Militär durch Identifizierung von Feinden und Verbündeten
• Kontrolle der Grenze, des Reisens und der Migration durch Identifizierung von Reisenden, Migranten und Passagieren
• Zivile Identifizierung von Bürgern, Bewohnern und Wählern
• Identifizierung von Gesundheits- und Subventionen
• Logischer und physischer Zugriff durch Identifizierung der beteiligten Parteien
• Kommerzielle Nutzung durch Identifizierung der Verbraucher

Zivile Sicherheit

In in diesem Fall verwenden Strafverfolgungsbehörden biometrische Systeme für Strafverfolgungsaktivitäten und verdeckte kriminelle I.D. Lösungen, einschließlich automatisierter Fingerabdruck- (und Handabdruck-) Identifikationssysteme (AFIS). Alle Daten, einschließlich Fingerabdruck, Handabdruck und Betreff, werden in einer Datenbank gespeichert, aus der sie weiter durchsucht und gesammelt werden können.

In der heutigen Zeit wird ein automatisiertes biometrisches Identifikationssystem (ABIS) zur biometrischen Identifizierung, Authentifizierung und Deduplizierung in großem Maßstab verwendet, indem eine Probe mit verschiedenen Proben in der Datenbank verglichen wird.

In letzter Zeit hat die Live-Gesichtserkennung an Popularität gewonnen, um Personen in einer Menschenmenge in Echtzeit oder nach einem Vorfall zu erkennen. Ziel ist die öffentliche Sicherheit in Städten, Flughäfen, Grenzübergängen und anderen sensiblen Bereichen wie Stadien und Kultstätten.

Militärische Bedürfnisse

Das Militär hat auch den Einsatz von Biometrie ausgeweitet.

Die tragbaren biometrischen Geräte der US-Armee, wie Identifikationsmarken, die eine Identitätsauthentifizierung ermöglichen, haben sich kontinuierlich verbessert. Die tragbaren Identifikationstoken integrieren auf öffentlichen Schlüsseln basierende Anmeldeinformationen mit Entwicklungen im kommerziellen drahtlosen Finanzsektor und in der flexiblen Hybridelektronik.

Das Army Research Laboratory (ARL) in den Vereinigten Staaten hat Experimente durchgeführt, bei denen Gesichtserkennungssoftware mit Wärmebildkameras kombiniert wurde, um Soldaten dabei zu helfen, Personen von Interesse in Bereichen ohne Licht zu lokalisieren. Dies geschieht durch Erfassen der Strahlungswärme von der Haut der Person.

Mit der neuesten software-upgrade, die U.S. Die Armee hat eine 20 Jahre alte biometrische Datenbank aktualisiert, um das Personal, das an Kreuzungen bewacht, bei der Identifizierung von Personen von Interesse in Echtzeit zu unterstützen.

Grenze & Migrationskontrolle

Ein biometrischer Reisepass oder ein elektronischer Reisepass enthält einen elektronischen Mikroprozessorchip mit Daten zum Passinhaber. Mehrere Nationen arbeiten daran, Menschen biometrische Pässe zu gewähren. Das erste Land, das diese Pässe offiziell anbot, war Malaysia in 1998. Bis Mitte 2019 stellten 150 Länder sie aktiv zur Verfügung, und bis 2020 wurden 1,2 Milliarden digitale Pässe aktiv genutzt.

Derzeit werden Fingerabdruck, Gesichtserkennung und Iriserkennung für diese Kategorie verwendet. Das Dokument 9303 (ICAO9303) der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) beschreibt die Dokument- und Chipfunktionen, biometrischen Dateiformate und Kommunikationsprotokolle. Der Chip enthält nur das Bild jedes biometrischen Merkmals, und elektronische Grenzkontrollsysteme führen ihren Vergleich durch.

Zivile Identifizierung

Datenbanken wie das AFIS (Automated Fingerprint Identification System) sind mit den Zivilregisterdaten verbunden. Dadurch können Regierungen jeden Bürger eindeutig identifizieren.

Ein wichtiges Beispiel für ein solches Projekt ist das indische Aadhaar Card-Projekt. Die Aadhaar-Karte enthält eine eindeutige 12-stellige Nummer, die allen Bürgern zur Verfügung gestellt wird, die dieselbe beantragt haben. Es entspricht in keiner Weise der indischen Staatsbürgerschaft, ermöglicht jedoch eine zuverlässige und schnelle Identifizierung und Authentifizierung des Aadhaar-Karteninhabers.

Die einer Person zur Verfügung gestellte Nummer basiert auf eindeutigen biometrischen Merkmalen wie Fingerabdrücken, Gesichtsbildern und Iris-Scans. Die Nummer kann mit Handynummern, Bankkontonummern, öffentlichen Subventionen, Bildung, Arbeitslosengeldsystemen und vielem mehr verknüpft werden.

Gesundheitswesen

Biometrie im Gesundheitswesen wird verwendet, um eine präzise Patientenüberprüfung und -überwachung in Arztpraxen, Kliniken und anderen medizinischen Zentren sicherzustellen. Beispiele hierfür sind Berechtigungskontrolle und Patientendatenbanken. Biometrie kann verwendet werden, um Patienten außerhalb typischer Gesundheitseinrichtungen zu überwachen, und Biometrie wird auch verwendet, um neue Anwendungen wie elektronische Rezepte und Ferndiagnose zu erstellen.

Die Gesundheitsbranche hat begonnen, den Bedarf an biometrischen Ausweisen zu erkennen, mit denen Patienten anhand biologisch unterschiedlicher Variablen wie Gesichts-, Fingerabdruck-, Iris- und Audiomustern identifiziert werden können. Dieser Ansatz garantiert, dass die richtigen Personen die richtige Pflege erhalten, wodurch die globale Gesundheitsversorgung sicherer und erfolgreicher wird.

Zutrittskontrolle

Mit biometrischen Zutrittskontrollsystemen wird unerwünschten und unbefugten Personen der Zutritt zu physischen Räumen (physische Zutrittskontrolle) und Anwendungen (logische Zutrittskontrolle) verweigert.

Zugangskarten, OTPs, Codes und statische Passwörter basieren auf temporären Daten, die Personen haben, die leicht verworfen werden können. Biometrische Zugangskontrollsysteme basieren jedoch auf Daten darüber, wer Personen sind. Hersteller von biometrischen Geräten rüsten mobile Modelle zunehmend mit biometrischen Zugangskontrollfunktionen wie Fingerabdruck- und Gesichtserkennungssystemen aus. Im Jahr 2013 war das iPhone 5 das erste Smartphone, das die Fingerabdruckerkennung auf den Mobilfunkmarkt brachte, und später machte das iPhone X die Gesichtserkennung populär.

Kommerzielle Anwendungen

Kommerzielle Anwendungen der Biometrie umfassen KYC, Aadhaar usw. Organisationen wie Banken, Fintech, Telekommunikationsbetreiber usw., nutzen Sie biometrische Technologie, um KYC (Know Your Customer) Verfahren für Kunden noch effizienter und einfacher zu bedienen. Diese Institutionen nutzen KYC-Prozesse, um die Identität ihrer Kunden zu erfassen und zu validieren, um ihre Autorisierung für Lösungen zu bestätigen.

Da die Coronavirus-Pandemie die Dienste in den letzten zwei Jahren getroffen hat, werden wichtige Onboarding-Dienste wie die Identitätsprüfung auf der Grundlage der Gesichtserkennung entwickelt.

Trends und Zukunft der Biometrie

Forscher haben daran gearbeitet, die Nachteile und Einschränkungen biometrischer Anwendungen und Systeme zu lösen, die derzeit verwendet werden, um die Biometrieindustrie voranzutreiben. Häufige Probleme sind Datenungenauigkeit und biometrisches Spoofing. Daher sind im Folgenden einige Richtungen aufgeführt, in denen Forschung durchgeführt wird.

Bildkomprimierung für Gesichts- und Fingerabdruckerkennungssysteme

Die United States Military Academy entwickelt einen Algorithmus, der auf Einzigartigkeit basiert. Dieses Modell trainiert sich selbst, um Personen anhand ihrer einzigartigen Eigenschaften und Merkmale zu identifizieren, z. B. wie eine Person mit einem Computergerät interagiert, Tippdynamik, häufige Aktionen, grammatikalische Fehler und ähnliche Aktionen, die für die Person einzigartig sind. In Anbetracht dieser Merkmale verfügt jede Person über ein einzigartiges Profil, das ihre verhaltens- und stylometrischen Details hervorhebt. Solche Daten können extrem schwierig zu duplizieren oder zu fälschen sein.

Biometrische Liveness Detection Technique

Vor kurzem, ein innovativer Ansatz von Kenneth Okeareafor zeigte eine Anwendung der biometrischen Liveness Detection technique mit Trait randomization, die Optimierung und Sicherheit in ihrem Design bietet. Dies hat möglicherweise den Weg geebnet, um die Schwere des biometrischen Spoofings zu verringern und seine Genauigkeit zu erhöhen.

Eine Simulation des Subjektalgorithmus wurde durch ein multibiometrisches 3D-Framework entwickelt. Das Framework umfasste 15 Variablen, darunter Iris-Scans, Fingerabdruckmuster und Gesichtsbilder. Die Simulation mit 125 einzigartigen Randomisierungskombinationen ergab eine Genauigkeit von 99,2%. Das Konzept von Okereafor zeichnet sich dadurch aus, dass es unkorrelierte biometrische charakteristische Parameter wie Blinkfrequenz, Pulsoximetrie, EKG, Fingerspektroskopie, Schweiß und andere inhärente und instinktive biologische Merkmale verwendet.

Posteriore Authentifizierung

Japanische Forscher entwickelten ein biometrisches System mit 400 Sensoren, die in einen Stuhl eingebettet sind. Wenn der Stuhl aktiviert ist, misst er die Konturen und Druckpunkte einer Person. Das biometrische Authentifizierungssystem soll 98% genaue Ergebnisse liefern. Es kann auch Anwendung in Diebstahlsicherungssystemen in Autos finden.

Pixelstapel zur Aufzeichnung von Multi-Biometrie

Lawrence F. Glaser erfand eine Technologie, die Pixelstapel verwendet, um eine Abfolge von Zielen zu erreichen, die in der Aufzeichnung einer Multi-Biometrie gipfelt. Das Gerät ist das erste seiner Art. Es kann gleichzeitig zwei oder mehr eindeutige biometrische Daten von derselben Pixeloberfläche erfassen, sodass aus den Daten eine dritte biometrische Daten erstellt werden können. Diese komplizierte Anordnung beinhaltet die Datenausrichtung. Zum Beispiel das gleichzeitige Erfassen des Fingerabdrucks und des Kapillarmusters.

Es gibt andere mögliche Anwendungen dieser Technologie, wie das Sammeln von Knochendaten und deren Status während eines Ereignisses. Die Technologie erfordert keine RGB-Oberflächenemissionen (ROT, GRÜN, BLAU), da das Pixel-Stacking auf minimaler Oberfläche mit dem Merkmal einer beliebigen Farbemission von einem einzelnen Pixel zusammengeführt wird. Magnetische Daten können übertragen werden, sobald Geräte wie Smartcards automatisch Benutzeraktivitäten erfassen. Die Technologie kann sogar Bewegungen aus der Ferne erkennen.

Ist Biometrie zuverlässig: Sicherheitsaspekte biometrischer Geräte

Computergeräte und Software bergen das potenzielle Risiko von Datenlecks. Sensible und wichtige Informationen wie Audioaufzeichnungen, Fingerabdruckmuster-Scans, Gesichtsbilder usw., wenn von Servern und Netzwerken durchgesickert. Falsch positive und falsch negative Ergebnisse sind ebenfalls reale Möglichkeiten. Ein Benutzer, der Make-up, Maske oder Brille trägt oder krank oder müde ist, kann von einem Gesichtserkennungssystem übersehen werden.

Unternehmen sollten nach Ansicht von Experten verschiedene Arten der Authentifizierung gleichzeitig einsetzen und bei Warnhinweisen schnell eskalieren, damit sie Zeit haben, auf einen Backup-Authentifizierungsmechanismus oder einen zweiten Kommunikationskanal umzusteigen.

Einige Verbraucher können es ablehnen, dass Unternehmen Informationen über ihre Telefonnutzungsmuster wie Tageszeit und Geolokalisierung sammeln. Wenn diese Informationen öffentlich werden, können sie von Stalkern oder Boulevardjournalisten verwendet werden. Autoritäre Gesellschaftsstrukturen oder herauswachsende Strafverfolger könnten die Informationen ebenfalls missbrauchen. Vermarkter und Werbung, die nicht ehrlich sind, können dasselbe tun.

Jedes dieser Szenarien kann für das Unternehmen, das die Daten gesammelt hat, zu schweren öffentlichen Strafen, Geldbußen oder Sammelklagen führen. Wenn DNA-Scans häufiger verwendet werden, eröffnen sie eine ganz neue Welt von Datenschutzproblemen, wie das Aufdecken von medizinischen Störungen und familiären Bindungen.

Aus diesem Grund ist die Sicherheit biometrischer Daten von größter Bedeutung, vielleicht mehr als die Passwortsicherheit, da Passwörter bei Offenlegung leicht geändert werden können, biometrische Aspekte jedoch schwer zu duplizieren sind. Ein Fingerabdruck, ein Ohrbild, ein Iris-Scan oder ein Netzhautscan sind irreversibel. Jedes Leck einer biometrischen Variable kann die Verbraucher auf unbestimmte Zeit in Gefahr bringen und das Unternehmen, das die Daten verliert, einer schweren rechtlichen Haftung aussetzen.

Eine wichtige Entscheidung wäre hier, den Anbieter auszuwählen, der die Authentifizierungstechnologie mit Bedacht bereitstellt. Darüber hinaus sind Unternehmen, die keine Anmeldeinformationen in den Akten aufbewahren, gesetzlich geschützt. Sicherheitsverfahren von bester Qualität sollten verwendet werden, wenn ein Unternehmen Authentifizierungsdaten sammeln und auf seinen Systemen präsentieren muss. Verschlüsselungsverfahren werden für beide Phasen angewendet – in Ruhe und auf der Durchreise. Die Laufzeitverschlüsselung, die die Daten auch nach Bedarf sicher hält, ist jetzt mit der neuesten Technologie möglich.

Markt- und Branchenbericht für Biometrie

Der globale Markt für Biometrie betrug 2018 23,4 Millionen US-Dollar, und bis 2024 wird er voraussichtlich auf 71 US-Dollar anwachsen.6% bei einer durchschnittlichen Wachstumsrate von 23,2% pro Jahr, wie von BBC Research berichtet. In Russland wird die Marktgröße für Biometrie bis 2024 auf 1,1 Milliarden US-Dollar geschätzt. Die Technologien, die dieses Wachstum anführen, wären Fingerabdruck, Gesichtserkennung, Venenerkennung, Iris und Audioerkennung.

Wachstum des russischen Biometriemarktes

Die russische Biometrieindustrie wird sich laut Json & Partners Consulting voraussichtlich schnell entwickeln (ungefähr 29,5 Prozent). Nach Angaben des Unternehmens wächst der russische Markt schneller als der weltweite Markt, und die jährliche Wachstumsrate der russischen biometrischen Technologie wird voraussichtlich den Weltrekord in den nächsten zwei Jahren um das 1,6-fache übertreffen. Bis 2022 wird der Anteil Russlands am globalen biometrischen Markt auf etwas über 1% gestiegen sein.

Der russische Markt für biometrische Technologien ist anders strukturiert als der weltweite Markt. Mit einem Marktanteil von etwa 50% im Jahr 2019 wird Russland eine aggressivere Gesichtserkennungstechnologie einsetzen, während die Fingerabdruckerkennungstechnologie den weltweiten Markt dominiert. Die Fingerabdruckerkennung übertrifft die Zutrittskontroll- und -verwaltungssysteme im Binnenmarkt nicht. Russlands Venenidentifikationstechnologien haben einen größeren weltweiten Marktanteil.

Die Rate, mit der Nationen an der Marktentwicklung teilnehmen, ist eine weitere Unterscheidung. Die Regierung hatte in der Vergangenheit die Forschung zur biometrischen Technologie unterstützt, von biometrischen Papieren und Grenzkontrollsystemen bis hin zu Sicherheitssystemen wie CCTV. Dennoch begann die Entwicklung der Biometrie in Russland mit dem Geschäftssektor.

Beispielsweise machten ACS- und Anwesenheitsmanagementsysteme, die von gewinnorientierten Organisationen hauptsächlich verwendet werden, im Jahr 2014 rund 87 Prozent des gesamten russischen Marktes für biometrische Technologien aus. (gegenüber 53 Prozent im Jahr 2018). Und da sich die weltweite Nachfrage nach Biometrie vom öffentlichen zum privaten Sektor ändert, wird sich der umgekehrte Trend in Russland fortsetzen, wobei der Marktanteil des Landes noch schneller wächst. Mit einem hohen Maß an staatlichem Engagement wächst der russische Markt im Bankensektor, in Sportanlagen und bei Transportdienstleistungen.

Das Unified Biometric System (UBS), eine lokale Rostelecom-Plattform, ist entscheidend für das Wachstum der lokalen biometrischen Industrie. Kostensenkungen, zuverlässige Verbraucherdatenerfassung, die Fähigkeit, Dienstleistungen in vollständig digitale Formate umzuwandeln, und digitale Definitionen und Verträge, unabhängig vom geografischen Standort, können Unternehmen zum Erfolg verhelfen. UBS betreut heute 207 Banken an 1.048 Standorten über mehr als 13.000 Filialen.

Jason & Partners Consulting prognostiziert bis 2022 die größte Wachstumsrate (54 Prozent CAGR) aller russischen Industrien. Laut der Biometrie-Abteilung der Weltbank wird sich der Anteil Russlands am biometrischen Markt bis Ende des Jahres vervierfachen.

Trends im russischen Biometriemarkt

Die folgenden Trends werden im russischen Biometriemarkt zu sehen sein:

• Papierlose Self-Boarding-Systeme sollen biometrische CCTV- und ACS-Systeme ersetzen.
• Entwicklung einer kartenlosen Zahlungstechnologie in Sportanlagen über Zahlstellen.
• Die Bankenbranche würde Zahlungstechnologie mit Remote-Kundenüberprüfung enthalten.
• Hotels, Geschäfte und Restaurants hätten Zeiterfassung für Mitarbeiter, biometrische Zahlungen usw.

Wie genau ist die Biometrie im Jahr 2021?

Die Biometrie legt großen Wert auf Genauigkeit. Passwörter sind immer noch beliebt, da sie dauerhaft sind. Die Biometrie kann sich jedoch ändern (Jugendliche und Gesichtsverletzungen können dazu führen, dass die Stimmen der Menschen lauter werden und ihre Gesichter falsch gelesen werden, was zu Datenscans führt).

Barclays gab an, dass ihre Spracherkennungstechnologie beim Testen eine Genauigkeitsrate von 95 Prozent aufweist. Diese Zahlen sind zwar korrekt, weisen jedoch darauf hin, dass viele Stimmen ihrer Kunden vom System nicht erkannt wurden. Aufgrund der Unsicherheit in Bezug auf diese Systeme zögern die Menschen möglicherweise, verschiedene biometrische Geräte anstelle herkömmlicher passwortbasierter Techniken zu verwenden.

Was sind die Vor- und Nachteile biometrischer Geräte?

Im Folgenden sind die Vor- und Nachteile biometrischer Geräte aufgeführt:

Vorteile biometrischer Geräte

Unabhängig von der verwendeten Methode besteht die Gemeinsamkeit all dieser biometrischen Technologien darin, dass sie menschliche Merkmale:

• Universalität, weil sie in allen Individuen zu finden sind
• Einzigartig, weil sie es ermöglichen, eine Person von einer anderen zu unterscheiden
• Permanent, weil sie gleich bleiben
• Es ist möglich, (mit oder ohne Zustimmung)
• Messbar zu erfassen, um Vergleiche in der Zukunft zu ermöglichen
• Fälschungssicher (Gesichts- und Fingerabdruckmuster)

Nachteile biometrischer Geräte

Die biometrische Sicherheit bietet viele Vorteile für eine genaue Überprüfung und Identität, ist jedoch nicht ohne Kritik, hauptsächlich in Bezug auf die privatsphäre und ihre Fähigkeit, mit ihren persönlichen Daten umzugehen. Das Risiko kann in zwei Kategorien unterteilt werden:

• Verwendung von biometrischen Informationen aus anderen als den von der Öffentlichkeit genehmigten Gründen, z. B. als Dienstleister oder zur Verhinderung von Betrug. Angenommen, die biometrischen Informationen gehören einem Dritten. In diesem Fall kann es aus anderen Gründen als denen verwendet werden, für die die interessierte Partei die Genehmigung erteilt hat, was zur Verfügbarkeit biometrischer Informationen führt, die mit einer anderen als der beabsichtigten Datei verknüpft sind.
• Da Daten an eine zentrale Datenbank übertragen werden, werden sie protokolliert und bei nachfolgenden Transaktionen betrügerisch kopiert.

Menschen verlieren dadurch ihre Privatsphäre und es treten Probleme mit der Datensicherheit auf. Datenschutzbehörden scheinen Lösungen zu bevorzugen, die verteilte Datensätze verwenden.

Was ist ein kontextübergreifender Angriff in biometrischen Geräten?

Angriffe auf Verhaltensbiometrie werden immer häufiger. Viele Studien konzentrierten sich darauf, biometrische Sensoren mit Vektoren zuvor vorhergesagter Eigenschaften auszustatten, und Angreifer trainieren sich häufig, um sich an das Verhalten des Opfers anzupassen.

Biometrische Informationen über ein Opfer zu erhalten, kann dagegen eine Herausforderung darstellen, insbesondere wenn Validatordaten ordnungsgemäß gesichert sind. Ein Angreifer müsste die Daten von einem anderen Ort abrufen, wenn er keinen Zugriff auf die Authentifizierung hätte. Dies wird als Kreuzangriff in biometrischen Geräten bezeichnet.

Biometrische Karten und Token

In der Biometrie können zwei ähnliche Algorithmen nicht verglichen werden. Dies liegt daran, dass zwei biometrische Maßnahmen als Klartext verglichen werden können. In einigen Situationen werden die Daten nicht vom Gerätespeicher verarbeitet. Daher sollten nur sichere Geräte für biometrische Tests verwendet werden.

Kurz gesagt, dieser Ansatz erfordert einen zentralen Überwachungsserver, vertrauenswürdige wichtige Geräte oder persönliche Sicherheitsupdates.

Token und Smart ID-Karten sind die besten Optionen für die Verwendung mit biometrischen Systemen.

Dokumente

Liste der technischen Dokumentation, auf die wir uns beim Schreiben dieses Artikels beziehen:

• Ohrbiometrie: Ein kleiner Blick auf den Prozess der Ohrerkennung
• Erkennung des menschlichen Ohrs anhand der Extraktion geometrischer Merkmale
• Netzhauterkennung
• Erkennung der Handgeometrie
• Gangerkennung: Die tragbare Lösung
• Tastenanschlagerkennung
• Militär, das die Biometrie auf ein neues Niveau hebt
• Doc 9303 Maschinenlesbare Reisedokumente Teil 3: Spezifikationen, die allen MRTDs gemeinsam sind Achte Ausgabe, 2021
• Wenn Ihr Fitness-Tracker Sie verrät: Quantifizierung der Vorhersagbarkeit biometrischer Merkmale über Kontexte hinweg

Schlussfolgerung

In den letzten Jahren wurden biometrische Geräte sowohl von Regierungen als auch vom privaten Sektor weitgehend übernommen. Diese Geräte bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Identifikations- und Authentifizierungssystemen. Folglich haben sie Anwendungen in verschiedenen Branchen gefunden. Es gibt jedoch auch einige Nachteile, an denen Forscher arbeiten.

Wichtige Punkte:

• Dies ist kein neues Konzept und stammt aus dem Jahr 500 v. Chr.
• Fingerabdruck ist die gebräuchlichste biometrische Technologie und verwendet hauptsächlich vier Arten von Sensoren – optisch, kapazitiv, Ultraschall und thermisch.
• Es gibt zwei Arten von biometrischen Geräten: Identifikations- und Authentifizierungsgeräte.
• Biometrische Geräte und ihre Verwendung finden sich in den Bereichen Strafverfolgung, Militär, Grenz- und Grenzkontrolle, zivile Identifizierung, Gesundheitswesen, physischer und logischer Zugang sowie kommerzielle Anwendungen.
• Forscher zielen aktiv auf Nachteile ab, um diese Technologie zu verbessern.
• Um sich für sichere biometrische Geräte zu entscheiden, sollten Unternehmen ihren Authentifizierungsanbieter mit Bedacht auswählen.
• Bis 2024 wird die weltweite Biometrieindustrie auf 71,6 Milliarden US-Dollar anwachsen. Die russische Biometrie-Industrie wird auf 1,1 Milliarden Dollar geschätzt.

FAQ

Was ist CER in biometrischen Geräten?

CER bezieht sich auf die Crossover-Fehlerrate, die die Gesamtgenauigkeit des biometrischen Systems angibt. Es ist der Punkt, an dem die False Reject Rate (FRR) die False Accept Rate (FAR) schneidet. An diesem Punkt ist FRR gleich FAR. CER wird auch Equal Error Rate (EER) genannt.

Wie tragen biometrische Geräte zur Verbesserung der Sicherheit bei?

Biometrische Geräte konzentrieren sich auf einzigartige verhaltens- und physiologische Aspekte einer Person, die schwer zu duplizieren sind. Unternehmen verwenden Biometrie, um eine benutzerfreundliche und sichere Lösung zu implementieren, die Kennwortrisiken beseitigt und die allgemeine Zugriffskontrolle verbessert.

Wie beliebt sind biometrische Geräte?

Biometrische Geräte werden in mehreren globalen Branchen aufgrund des Sicherheitsniveaus, das sie bieten, immer beliebter. Mehr als 75% der USA. verwendet biometrische Technologie in der einen oder anderen, wobei die Hauptanwendung Biometrie in Smartphones ist, wie Fingerabdrucksensoren, Gesichtserkennung, Spracherkennung usw.

Wofür werden biometrische Geräte verwendet?

Die Hauptanwendungen biometrischer Systeme und Geräte sind Identifikation und Authentifizierung. Biometrische Geräte werden am häufigsten in den Bereichen Sicherheit, Bankwesen, mobiler Zugriff und Authentifizierung, Strafverfolgung, öffentliche Verkehrsmittel, Schulen, Heimassistenten und Gebäudezugriff verwendet.

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