روش های تشخيص هويت بيومتريک

صفحه 1:


صفحه 2:
ic Methods) 

صفحه 3:
یکی از مباحث مهم در جامعه امروزی که دغدغه بسیاری از کارشناسان و همچنین کاربران مىباشد بحت و . ات امروزة در امور مربوط به امنيت اماكنى مائند دانشكاه هاء فرودكاه هاء وزارتخانه ها و حتى ۱ بسیار متلاول شده اشت. Ea eas Do Ne eee a coe ade eS an el ee ا 3950000 استفاده می‌کنند. در این مقاله سعی می‌کنیم به صورت مختصر مروری بر روش های مختلف بیومتریک داشته 

صفحه 4:
(تخمین) شکل گرفته است. ‎eFC oy bese Poni eee ey‏ نا ‎PR‏ ‏رفتاری آنها اين يك تعريف كلى از وازه بيومتريك است. با استناد به اين تعريف مىتوان كفت كه ‎daw‏ )3 ال ا لل ار ۱ ‎Sey a eee eT oe Een Leer ls‏ راه رفتن‌شان تشخیص دهیم بنابراین می‌توان تاریخچه استفاده از بیومتریک را به ا ل مع مط تممص 

صفحه 5:
ناد دی شون * دزدیده نمی شوند. ؟ گم و یا فراموش تمی شوند St tales 

صفحه 6:
Berens sy cao runes ror an ‏ا‎ ‏کند. مانند تصویر اثر انگشت.‎ RBIs eer aor temic ‏یر‎ ۱ Bey eee a) etree caer enorme ray Evol vtate MY Creu Coa شده با اطلاعات الگو مطابقت می کند یا خیر؟ مثلا تشخیص می دهد که آیا اطلاعات بدست آمده ‎el Recap Coen CP‏ ا ال ا ا ا ۳ ‎ee eee Cree Con Le nce‏ ۰ ۷۵016 ودنهصه-مع1(6 : قسمتی که اطلاعات ورودی (ویژگی ها) را با ‎wel ry vos ves een IA‏ و تا ار ۱ 

صفحه 7:
* 11215615211137 : تمامى افراد داشته باشند. ‎Rvs ren Sees Catt e\( cay‏ ‎RNP peer nO cya it TiC CeCe‏ ل در این قسمت متدهای متداول و غیر متداول بیومتریک را معرفی خواهیم کرد و از بيان جزئيات وسايل و الكوريتمهاى بردازشى خوددارى خواهيم كرد و تنها به بيان اك 

صفحه 8:
توضیح اشت که از بیومتریک: در دو فیلد مجزا می توان استفاده کرد: تشخيص هويت(08110 لجع 10): ل" 

صفحه 9:


صفحه 10:
لور ‎ens re Oe‏ و ‎hae ees‏ و تست بت رت و کاغذ بدست می آوردند 5 ‏ا‎ ner 0 een سيندت تب شکل ۲ تسوبری دیجیتالی از اثر انگشت 

صفحه 11:
. ‏اسكنرهاى اولتراسوند 00111725011120 و اسكترهاى‎ ٠ )021:1031( ‏اسكترهاى نورى‎ 8 «semiconductor capacitors) sols 4.5 Ste ee tae tS eee Se oe iad ‏لا‎ Pe ‏ا را‎ ae ۳ 22 cal lS 0 ‏ا ا‎ a ab ip omni eer CR meer SRC eT (21121 :1001) نيز اشاره كرد. بيومتريك با استفاده از اثر انكشت متداول ترين و در عین ا ل های تشخیص هویت استد مع مط تممص 

صفحه 12:
وممصم لاسا 

صفحه 13:


صفحه 14:
, روش تشخیص زنده بودن انگشت 

صفحه 15:
Ferree ee oe CRE lorena Sonos vent CSCO er rd 0 OF pel ear yr Wert are ‏ا‎ IER yCR ویژیگی های قابل قیاس زیادی از آن استخراج کنیم. تصویربرداری از سطح عنبیه ‎Oo eae (long‏ ا ا ل ۱ كرده باشد و يا زاويه جرخش جشم مناسب نباشد و همجنين اكر كنتراست. ا ا ا ال ل ل ‎Se ere‏ اين روش توانايى تشخيص هويت را نيز دارد. مع مط تممص 

صفحه 16:
سم 77 HAY ۳ AY TQ سا اب سا ۳ رررداری از عنبیه 

صفحه 17:
اين متد يكى از روش هاى جديد است كه تا به حال بطور رسمى از آن استفاده نشده و مستلزم تحقيقات بيشترى است. اين روش دقت بالايى ندارد و مى تواند در مواردى كه احتياج به امنيت بالايى نيستء استفاده شود. ‎Sane Seed‏ 2 كه مى توانند از فاصله غير نزديك هويت فرد ا 1 بقيه متدهاى بيومتريك مانند اثر انكشت احتياج به همكارى شخص و نزديك بوذن او براى ضبط اطلاعات مى باشد. در اين سيستم نحوه تحرك اندام هاى ‏مختلف بدن هنكام راه رفتن بررسى و تحليل مى كردد. ‎Sea eseay 

صفحه 18:
‘ شکل ۴ : بررسی نحوه حرکت اندام های مختلف بدن هنگام راه رفتن 

صفحه 19:
در اين روش از سطح شبكيه تصويربردارى مى شود و ساختار ركهاى يشت شبكيه مورد بردازش قرار مى كيرد. ساختار اين ركها براى هر فرد با فرد و را ا ل ‎Ne ee‏ ا ل ل ل ل ل ا ات ‎Lee ed‏ ل ا ا ات لا تم 0 

صفحه 20:
شکل ۵: ساختار رگ‌های پشت شبکیه 

صفحه 21:
| Tee Te oe 0 ‏ا‎ Te Sse Ronee Fer Foe ti ‏ا‎ CPC emvO ILE ICT pe remo OURAN EET وارد مى كند و نحوه تايب (فواصل زمانى بين ضربه زده خودن كليدها) ثبت وسيس تحليل م ىكردد. اين متد براى تشخيص هويت نمى تواند كارا باشد و تنها در بعضى مواقع براى تاييد ری ال ار ل ساس ا للا الاك ا 0 مع مط تممص 

صفحه 22:
Ean tes AE NEG Sot se 

صفحه 23:


صفحه 24:
en en orc PN eres ren Pn ca rei brace PRU Tires NOM Cyr’ ups t palin fik coeecey ah ‏ال‎ cg Nene cad ‏اس(‎ el eee fee eel nrg eee ۰ ‏ار ی‎ cece reyes. Wy tolegomn sety 0 ‏م‎ ۱ Nera oC Ue OCA SU eee Tele) ‎cies at ened‏ ل شدن به اتاقی در یک دیارتمان ( ورودی دپارتمان نیز محدود به روش های بیومتریک است) از آن استفاده می شود. از طرفی ساختار هندسی اشاره شده می تواند در طول رشد و یا عوامل ‏ار را ‎03320200 ‎ ‎ 

صفحه 25:
Reco) 

صفحه 26:
(Vein & Vascular Patterns) ts, 4 0.55 

صفحه 27:
تام اش بت دی ری بر سل اه اس ی را بيومتريكا بدا يك اه سر لب ی رب ۱۳ ‏ا رت را‎ eet) ‏نند. لب نیز همانند انگشت دارای منحنی ها و خط و حطوط مختص به هر فرد است. این‎ ‏روش تا حد زیادی قابل اعتماد است.‎ 2 ‏لات ا ا ل 0ك‎ Eel ‏ا ل ل ا لك‎ Me ee nts) Aaa Fone pt See PIP eee ree Sper eee ted te) Ms): ores eel مع مط تممص 

صفحه 28:
انسان ها به طور معمول بيش از هر روش بيومتريكى از تشخيص جهره براى شناخت و شناسایی همدیگر استفاده می کنند.از چهره به چندین نحو مختلة به منظور بیومتریک استفاده می شود: 1 ۲۱ ‏ل رش ان ی‎ eee Oa بین آنها را تحلیل می کنند. تصاویر تهیه شده می توانند سه بعدی نیز باشند(شکل 0۱۰ ‎A ۲‏ شیوه بسیار ار کاربردتر از قیه متدهاست ‎ee ۴‏ اس ‎ ‎ 

صفحه 29:
0 

صفحه 30:
و 1 | ‏دس‎ era) 

صفحه 31:
1 eR ee ote ‎PR eeree re ere eee eee TeS Sermon perenne 5‏ م ا ‎Se a eB nC eee‏ ‎ety ee nee Bae ei eB]‏ ۱ نقاط مختلف صورت كات من مه به عنوان كال د شكل ‎[١‏ دبكت عي فرق حالت علدى ‎ree CoN ee eS) fee toon tome‏ 3 كه در تصوير سمت جب قرمز تراز بقيه نقاط بودند باز هم در تصوير سمت راست قرمزتر از باقى ثقاط عستنيه. با اين خال تعاير و اخدلاف رف ثر نقشة صورت تقور تكرده انسث. البته اين سيستي به دلبل مخدوة دت هاى مختلفى كه ذارد جتدان عهوميت ‎Mel‏ ‏لل ل ا ل ا 0 ان تحليل می کنند. ‎ 

صفحه 32:
۱ بیومتریک استفاده می کنند. * رشته های گوشت زیر ناخن(13601 [1): اگر در اماد میکروسکوپی به سطح نرم زیر ناخن نگاه كني در می‌بایم این سطح کرای برآماگی هایی میزی و رشته ماندد است این قسمت شامل مویرگ‌هء ‎se Glae eon ee‏ و 1 هرحال وجود دارند. ادعا می شود که ساختار و شکل این رشته ها همانند اثر انگشت و عنبیه در افراد مختلف, متفاوت است. فا ۱:۵ | و ۱" سم موس 

صفحه 33:
‎ee ae eRe or Roar een OS ae eee ge ee‏ نا م ا ا ا ا ‎een‏ ‏م ل ا 10 ‎Pee ele eee ‏پوست هر فرد‎ ‎ ‎000 

صفحه 34:
اين روش هم بسيار براى ما انسان ها آشناست بطوريكه در مكالمات تلفتى به راحتى و بدون آنكه جهره فرد را ببينيم. 1 ‏ال‎ cee ney ket ee عمتاعم۷622 5۳6816۲ شهرت یافته است و الکوریتم های زیادی ۱ a te Sco Re ee Soe cetera ‏هر فرد در حالت عادى و از آن دقيق تر هنكام اداى كلمه رمز داراى دامنه هاى خاصى از فركانس فاى مختلف است.‎ ‏در حقيقت طيف سيكنال صداى فرد هنكام اداى كلمه عبور رايا طيف ثبت شده در ديتابيس مقايسه مى كنند.‎ 0 ‏ل ع‎ Speaker Verification ss sls bE a ‏که. به طور اتوماتیک دریابیم فرد (مهم نیست چه کسی) چه‎ 00 Recognition ,> 0 بالابى بيدا مىكند. 

صفحه 35:


صفحه 36:
در این روش می توان هم از حالت استاتیک امضا و هم از حالت دینامیک امضا کردن, برای تایید هویت استفاده کرد. روش های دینامیک. از الگوریتم های تشخیص دست خط Signature) las| 22; , (Handwriting Recognition) FON Cre eee ‏ا ا‎ nd 3 Cclerere pablo) oy ‏امضا) طی آن حرکت می کند. را آنالیز می کنند. از ویژگی های معمول برای مقایسه می‎ ‏توان به سرعت حركت, مسير جابجايى و ميزان فشار قلم بر كاقذ يا صفحه لمسى اشارة كرد.‎ ‏حالت استاتيكى امضا(خود شكل نهايى امضا) نيز براى تاييد هويت بسيار يركاربرد و يكى از اولين‎ روش های تایید هویت بوده است ولی در زمینه اث ‎Recognition‏ ل ل 6 6 ل ‎Soe eseat 

صفحه 37:
ا ا ۱ اسث. 114 : كدى يك بعدى و منحصر به هر فرد است. در حاليكه اين روش دقيق ترين شكل 55 ‏اه را‎ Ei aR oC Fe ene RCS See ney oe Peeled ‏ل ا‎ را لا از اس ‎em [OCP read a EPIC Rs DY Wace ore‏ ۱[ است و عیب بزرگی برای این متد است ولی از دقت و صحت این روش در تشخیص هویت نمی كاهد. 

صفحه 38:


صفحه 39:
نقاط مختلف یک جسم یا بدن بر اساس نوع و میزان حرارتش امواج مادون قرمز تابش می كند. اين روش يك روش كلى براى بدست آوردن اطلاعات تصوير است و مى تواند براى ‎ac oy‏ ل الل ار ‎RPE‏ ‏پوست. گوش و .. به کار رود. ۱ ‏را‎ eave, un eey eis ‏ا‎ ‎ee ee ‏ری‎ ‏برای هر فرد منحصر به او می باشد. به دست آوردن این نوع اطلاعات خام از افراد مشکل‎ ‏و تا‎ Lee Rent ee Fae SNe ee ene ee eee Cs Te bo Ce ee eee Re ee ey ne eB ENC SESE Ss Ee) Ty Ceres Re ase oP eagr IOC ye ee rOven HIPs 

صفحه 40:
۱ ۱ Cr CTS Rep ea ere ay RCC ee eo RSC ‏ا‎ eaerenet ey emcee eerie vert ton ad * شکل ظاهری دست مشت شده (096فاهالنا» ناه عهعدمه ملاعه ۱ ۱ 1 ۱ t Renee esc Cisstt Cats Cont) (eel eee oe ne ‎CO Ee Ce) aceasta‏ 0 ل | * شکل سه بعدی ‎ensues ct sone‏ ‎BSCS Ca eres ‎Roe V iconic cee nts pene eee near eoeen Sead 

صفحه 41:
۱ 1 eee Ne ee ne كامل و واضخ مقابسه را تماش فى مش 0000 

صفحه 42:
Biometric | eee [Vest] | ‏یل‎ [ety | ‏لت ماب‎ Sea Re! 

صفحه 43:
یکی از مهمترین مسائل امروز, تامین امنیت جان, مال و اطلاعات است و بح 1 به این هدف هستند. در این مقاله سعی شد به شکلی مصور و در نهایت اختصار مروری بر روش های بیومتریک داشته باشیم. لازم به ذکر است که به دليل ساده نكارى و اجتناب از كنك شدن مطالبء از بيان جزئيات الكوريتم ها eS ene ‏ل‎ Le) 

ن ا م بیومتریک م د ر ا س تاد ح یس ن زا س: ت ه یه ‏www.prozhe.com ک ن ن د ه: ا محد م حم د ی روش‌هاي تشخيص هويت بيومتريک )Biometric Methods( www.prozhe.com اشاره يکي از مباحث مهم در جامعه امروزي که دغدغه بسياري از کارشناسان و همچنين کاربران مي‌باشد بحث امنيت و تشخيص و تاييد هويت است. امروزه در امور مربوط به امنيت اماکني مانند دانشگاه ها ،فرودگاه ها ،وزارتخانه ها و حتي شبکه‌هاي کامپيوتري استفاده از روش هاي بيومتريک در تشخيص هويت يا تاييد هويت افراد بسيار متداول شده است. سيستم‌هاي پيشرفته حضور و غياب ادارات ،سيستم‌هاي محافظتي ورود خروج اماکن خاص ،نوت‌بوک‌هاي مجهز به Finger Printو ...از روش‌‌هاي مختلف تشخيص هويت بيومتريک استفاده مي‌کنند. در اين مقاله سعي مي‌کنيم به صورت مختصر ،مروري بر روش هاي مختلف بيومتريک داشته باشيم. ‏www.prozhe.com مقدمه کلمه Biometricاز ترکيب دو کلمه يوناني ( biosزندگي) و metrikos (تخمين) شکل گرفته است. بيومتريک عبارت است از ،تشخيص هويت افراد با استفاده از ويژگي هاي فيزيولوژي و رفتاري آنها. اين يک تعريف کلي از واژه بيومتريک است .با استناد به اين تعريف مي‌توان گفت که همه افراد در زندگي روزمره خود ،ناخودآگاه از بيومتريک استفاده مي‌کنند.به عنوان مثال هويت افرادي که با آنها سرو کار داريم را مي‌توان از روي صدا ،چهره و حتي طرز راه رفتن‌شان تشخيص دهيم بنابراين مي‌توان تاريخچه استفاده از بيومتريک را به قدمت تاريخ بشر دانست. ‏www.prozhe.com سيستم هاي بيومتريک سيستم‌هاي بيومتريک بايد با درصد قابل توجهي قابل اعتماد باشند تا سيستم در تشخيص افراد و اجازه دسترسي آنها اشتباه نکند. در مقايسه با روش هاي سنتي تشخيص هويت مانند رمز عبور و کارت شناسايي مي توان به اين مزاياي بيومتريک اشاره کرد: • قرض داده نمي شوند. • دزديده نمي شوند. • گم و يا فراموش نمي شوند • خراب نمي شوند. معموال يک سيستم بيومتري به کمک الگوريتم هاي تشخيص الگو ( Pattern )Recognition سعي در استخراج ويژگي هايي( )featuresاز رفتار يا ساختار فيزيولوژي فرد مي کند و سپس اين ويژگي ها را در ديتابيسي ( براي تشخيص و تاييد هويت) ذخيره مي‌کند .سيستم هايي که بر اساس عالئم فيزيولوژي عمل مي کنند بسيار مطمئن‌تر از سيستم هاي رفتاري هستند. ‏www.prozhe.com يک سيستم بيومتريک شامل 4بخش بنيادي است : • : Sensor Moduleقسمت نمونه برداري که اطالعات خام مورد نياز را جمع آوري مي کند .مانند تصوير اثر انگشت. • : Feature extraction Moduleقسمت پردازش براي استخراج ويژگي ها از اطالعات مرحله قبل. • : Matching Moduleقسمت مطابقت که بررسي مي کند آيا اطالعات جمع آوري شده با اطالعات الگو مطابقت مي کند يا خير؟ مثال تشخيص مي دهد که آيا اطالعات بدست آمده مي تواند متعلق به يک اثر انگشت باشد يا خير ،در صورت مطابقت بر حسب نياز آن را ذخيره مي کند و يا به مرحله بعدي براي تشخيص هويت مي رود. • : Decision-making Moduleقسمتي که اطالعات ورودي (ويژگي ها) را با اطالعات ذخيره شده مقايسه مي کند و اگر شباهت از درصد معلومي باالتر بود به www.prozhe.comپيغام خطا مي دهد. فرد اجازه دسترسي مي دهد در غير اينصورت خصيصه هايي که به منظور بيومتريک استفاده مي شوند بايد داراي 4ويژگي زير باشند: • : Universalityتمامي افراد داشته باشند. • : Distinctivenessدر دو فرد مشابه نباشد. • : Permanenceدر طول زمان تغيير نيابد. • : Collectabilityقابل جمع آوري باشد. متدهاي امروزي در بيومتريک در اين قسمت متدهاي متداول و غير متداول بيومتريک را معرفي خواهيم کرد و از بيان جزئيات وسايل و الگوريتم‌هاي پردازشي خودداري خواهيم کرد و تنها به بيان مزايا و معايب هر روش مي پردازيم. ‏www.prozhe.com الزم به توضيح است که از بيومتريک در دو فيلد مجزا مي توان استفاده کرد: تشخيص هويت(:)Identification در اين فيلد سعي مي شود که هويت شخص دقيقا مشخص گردد. تاييد هويت(: )Verification در اين فيلد بررسي مي کنند که آيا فرد مطابق با هويت ادعا شده هست يا خير؟ سيستم هايي که قادر به تشخيص هويت هستند ،حتما مي توانند تاييد هويت را انجام دهند ولي بر عکس آن قطعي نيست. ‏www.prozhe.com www.prozhe.com اثر انگشت()finger Print اين روش متداول ترين متد مورد استفاده در بيومتريک است و چيزي جز اثر پستي و بلندي هاي نوک انگشت هر فرد نيست .سابقا اثر انگشت را توسط فشار دادن انگشت جوهري بر کاغذ بدست مي آوردند ولي امروزه ،از نوک انگشت تصويري ديجيتالي تهيه مي‌شود. ‏www.prozhe.com تصويري ديجيتالي از اثر انگشت شکل : 1 براي تهيه تصوير ديجيتالي اثر انگشت از سه نوع اسکنر استفاده مي‌شود: اسکنرهاي نوري ( ، )opticalاسکنرهاي اولتراسوند( )ultrasoundو اسکنر‌هاي نيمه هادي (.)semiconductor capacitors نوع سوم مقرون به صرفه ترين اسکنر امروزي است و در اکثر نوت بوک ها از اين نوع اسکنر استفاده مي شود. نوع اول در اثر تماس مکرر انگشت با سطح آن ها ،سطوح شان چرب و مات مي¬شد و کارايي شان به شدت افت مي‌کرد ولي در سنسورهاي نوع سوم اين مشکل وجود ندارد. از انواع مشابه اين روش مي توان به اثر کف دست( )Palm Printو اثر کف پا ( ) Foot printنيز اشاره کرد .بيومتريک با استفاده از اثر انگشت متداول ترين و در عين ارزاني يکي از مطمئن ترين روش هاي تشخيص هويت است. ‏www.prozhe.com www.prozhe.com شکل : 2اثر کف دست و اثر کف پا ‏www.prozhe.com روش تـشـخـيـص زنـده بـودن انگشـت ‌الگوي دمايي نوك انگشت ‌تشخيص از طريق تعرق بافت انگشت ‌روش هاي اندازه گيري دماي بافت ‌ايجاد گرما در محل قرار گيري انگشت ‌تشخيص زنده بودن اثر انگشت بر پايه آناليز ويولت ‏www.prozhe.com عنبيه()Iris ساختار شکل گيري عنبيه از ماه سوم جنين آغاز و تا ماه هشتم کامال تثبيت مي گردد .ظاهر و ساختار ( ) Patternپيچيده عنبيه به ما اين امکان را مي دهد تا ويژيگي هاي قابل قياس زيادي از آن استخراج کنيم .تصويربرداري از سطح عنبيه کار چندان سختي نيست ولي نکات دردسر سازي دارد .مثال اگر نور محيط تغيير کرده باشد و يا زاويه چرخش چشم مناسب نباشد و همچنين اگر کنتراست، رزولوشن و فوکوس تصوير تغيير کرده باشد ،امکان خطا بسيار باال مي رود. اين روش توانايي تشخيص هويت را نيز دارد. ‏www.prozhe.com ‌برداري از عنبيه شکل : 3تصوير ‏www.prozhe.com طرز حرکت ()Gait اين متد يکي از روش هاي جديد است که تا به حال بطور رسمي از آن استفاده نشده و مستلزم تحقيقات بيشتري است .اين روش دقت بااليي ندارد و مي تواند در مواردي که احتياج به امنيت بااليي نيست ،استفاده شود. مهمترين مزيت اين روش اينست که مي توانند از فاصله غير نزديک هويت فرد را تشخيص دهند( مانند تصاوير در شبکه دوربين های مدار بسته) در حاليکه بقيه متدهاي بيومتريک مانند اثر انگشت احتياج به همکاري شخص و نزديک بودن او براي ضبط اطالعات می باشد .در اين سيستم نحوه تحرک اندام هاي مختلف بدن هنگام راه رفتن بررسي و تحليل مي گردد. ‏www.prozhe.com شکل : 4بررسي نحوه حرکت اندام هاي مختلف بدن هنگام راه رفتن طرز راه رفتن يکي از اعمال رفتاري است و امکان دارد در گذر زمان تغيير يابد. از طرفي از آنجا که براي پردازش اين روش احتياج به پردازش بر روي تصاوير ويديويي است ،روشي با پردازش سنگين و در نتيجه گرانقيمت است .به همين داليل اين روش اصال رايج نشده است. ‏www.prozhe.com شبکيه ()Retina در اين روش از سطح شبکيه تصويربرداري مي شود و ساختار رگ‌هاي پشت شبکيه مورد پردازش قرار مي گيرد .ساختار اين رگ‌ها براي هر فرد با فرد ديگري ،حتي در دو قلوهاي همسان نيز فرق دارد .از آن جهت که امکان دسترسي به شبکيه وجود ندارد ،اين روش در مقايسه با روش هاي ديگر مانند اثر انگشت ،عنبيه و ...از امنيت باالتري برخوردار است .بطور مثال در اثر انگشت مي توان از اليه هاي پوست مصنوعي و در عنبيه از لنزهاي خاص براي تقلب استفاده کرد ،ولي امکان دسترسي به شبکيه براي تقلب وجود ندارد. ‏www.prozhe.com شکل : 5ساختار رگ‌هاي پشت شبکيه محدوديت هاي تصويربرداري همانند عنبيه است ولي با حساسيت کمتر .از طرفي به دليل تابش نور اندکي به درون مردمک براي تصويربرداري اين روش تا حدودي آزار دهنده است و مانع عموميت يافتن آن شده است. اين سيستم توانايي تشخيص هويت را دارد. ‏www.prozhe.com چگونگی تايپ با کيبورد()KeyStroke کارشناسان بر اين باورند که هر فرد هنگام تايپ بر کيبورد ،از الگوي رفتاري خاصي جهت ضربه زدن به کيبورد استفاده مي کند .به اين روش ريتم تايپ ( ) typing rhythmنيز گفته مي شود .در اين سيستم کاربر کلمه خاصي را بطور متناوب وارد مي‌کند و نحوه تايپ (فواصل زماني بين ضربه زده خودن کليدها) ثبت وسپس تحليل مي‌گردد. اين متد براي تشخيص هويت نمي تواند کارا باشد و تنها در بعضي مواقع براي تاييد هويت بکار گرفته مي شود. از اين روش در تعدادي از کامپيوترهاي شخصي و نوت‌بوک ها براي افزايش امنيت استفاده شده است. ‏www.prozhe.com گوش()Ear از گوش به دو شکل براي تشخيص هويت استفاده مي شود: شکل و ساختار الله گوش در افراد مختلف متفاوت است (شکل .)6 اکوي صداي خروجي از کانال گوش براي هر فرد با فرد ديگري متفاوت است (شکل .)7 تا به حال اين روش کارايي زياد و قابل اعتمادي براي تشخيص هويت نداشته است و مواردي اندک براي تاييد هويت از آن استفاده شده است. ساختار الله گوش شکل : 6شکل و ‏www.prozhe.com شکل : 7اکوي صداي خروجي از کانال گوش ‏www.prozhe.com شکل هندسي دست و انگشت ( )Hand & Finger Geometry آنچه که در اين روش مورد تحليل و مقايسه قرار مي گيرد ،طول و قطر انگشت ها ،مکان مفاصل، شکل و سايز کف دست است .اين تکنيک بسيار ساده و مقرون به صرفه است .تغييرات ظاهر پوست مانند خشکي انگشت ،در نتيجه مقايسه تاثير گذار نيست در حاليکه در روش اثر انگشت الزم است که پوست حالت غير خشک و معمولي داشته باشد .با اين حال ساختار هندسي بيان شده در افراد مختلف واقعا يک پديده متفاوت نيست و ممکن است چند نفري يافت شوند که داراي مشخصات يکسان باشند ،از اين رو اين روش براي تشخيص هويت در بين خيل انبوه کاربران استفاده نمي شود و معموال تنها براي تاييد هويت ( بعد از تشخيص هويت اوليه مانند اثر انگشت) و يا براي وارد شدن به اتاقي در يک دپارتمان ( ورودي دپارتمان نيز محدود به روش هاي بيومتريک است) از آن استفاده مي شود .از طرفي ساختار هندسي اشاره شده مي تواند در طول رشد و يا عوامل ديگر مانند استفاده از انگشتر تغيير يابد و اين مسائل به شدت از کارايي اين روش مي کاهند. ‏www.prozhe.com شکل : 8تحليل و مقايسه طول و قطر انگشت ها ،مکان مفاصل ،شکل و سايز کف دست ‏www.prozhe.com وريد و رگ‌ها ()Vein & Vascular Patterns در اين روش از رگ هاي زير پوست فرد تصوير تهيه مي شود و ساختار آنها مورد پردازش و تحليل قرار مي گيرند .ساختار اين رگ‌ها براي افراد مختلف منحصربفرد است .روش هاي مختلفي براي تصويربرداري وجود دارد که معمول ترين آنها دوربين هاي مادون قرمز و سنسورهاي حرارتي لمسي مادون قرمز است. عموما از رگ‌هاي پشت کف دست ،کف دست و رگ‌هاي انگشتان دست براي اين نوع بيومتريک استفاده مي شود .از آن جهت که شکل و حالت پوست در نتيجه اين سيستم تاثير ندارد ،اين روش نسبت به روش هاي اثر انگشت و شکل هندسي دست داراي امنيت بيشتر است. ‏www.prozhe.comاز رگ هاي زير پوست شکل :9تصوير‌برداري لب ها ()Lips تا به حال اين نوع از بيومتريک پيشرفت و کاربرد خاصي نيافته است .از لب به عنوان بيومتريک به يکي از سه طريق زير استفاده مي شود : • اثر لب ( : )Lips Printهمانند اثر انگشت است با اين تفاوت که اثر لب را ثبت مي کنند .لب نيز همانند انگشت داراي منحني ها و خط و خطوط مختص به هر فرد است .اين روش تا حد زيادي قابل اعتماد است. • نحوه تحرک لب ها( :)Lips Movementاين روش همانند Gaitيک روش رفتاري است و در تشخيص گوينده به ما کمک مي کند؟ روش دقيقي نيست و مي تواند تنها براي تاييد هويت استفاده شود. • شکل لب ها( :)Lips Shapeمي تواند براي تاييد هويت به کار رود و مرسوم نيست. ‏www.prozhe.com تشخيص چهره( )Face recognition انسان ها به طور معمول بيش از هر روش بيومتريکي از تشخيص چهره براي شناخت و شناسايي همديگر استفاده مي کنند.از چهره به چندين نحو مختلف به منظور بيومتريک استفاده مي شود: • ساختار هندسي چهره(:)Facial Geometry Recognition در اين شيوه مشخصات فيزيکي صورت مانند مکان چشم ،بيني ،لب ... ،و ارتباط بين آنها را تحليل مي کنند .تصاوير تهيه شده مي توانند سه بعدي نيز باشند(شکل.)10 اين شيوه بسيار پرکاربردتر از بقيه متدهاست. ‏www.prozhe.com شکل : 10تحليل مشخصات فيزيکي صورت مانند مکان چشم ،بيني ،لب و ... ‏www.prozhe.com • ساختار ظاهري پوست(:) Skin Pattern Recognition در اين روش چين و چروک هاي صورت بررسي مي‌شود .اين ساختار همانند اثر انگشت در افراد مختلف متفاوت است. ‏www.prozhe.comچروک هاي صورت شکل :11بررسي چين و • مشخصه گرمايي صورت ( :)Facial Thermogramدر اين مدل توسط دوربين هاي مادون قرمز از صورت تصويربرداري مي شود .نقاط مختلف صورت براساس ميزان حرارت و دمايي که دارند در تصوير ديده مي‌شوند(نقشه اي از سطح صورت تهيه مي شود) .از آنجا که تجمع رگ‌هاي زير پوست صورت در هر فرد شکل متفاوتي دارد ،تمايز رنگ بين نقاط مختلف صورت ثابت مي ماند .به عنوان مثال در شکل 12سمت چپ فرد حالت عادي دارد و در سمت راست حالت عصبي دارد ،با اين حال کامال مي توان مشاهده کرد که نقاطي که در تصوير سمت چپ قرمز تر از بقيه نقاط بودند باز هم در تصوير سمت راست قرمزتر از باقي نقاط هستنند .با اين حال تمايز و اختالف رنگ در نقشه صورت تغيير نکرده است .البته اين سيستم به دليل محدوديت‌هاي مختلفي که دارد چندان عموميت نيافته است . • لبخند( :)Smileتفاوت بين چهره در حالت عادي و هنگامي که لبخند مي زنيم را تحليل مي کنند. عادي و سمت راست حالت عصبي دارد شکل : 12سمت چپ فرد حالت ‏www.prozhe.com ناخن()Nail اين متد کامال جديد است و تحقيقات گسترده اي روي آن صورت نگرفته است .از ناخن به دو شکل براي بيومتريک استفاده مي کنند: • رشته هاي گوشت زير ناخن( :)Nail Bedاگر در ابعاد ميکروسکوپي به سطح نرم زير ناخن نگاه کنيم ،در مي‌يابيم اين سطح داراي برآمدگي هايي موازي و رشته مانند است .اين قسمت شامل مويرگ‌ها ،اعصاب و ...است (شکل .)16در طول سن اين برآمدگي ها يا رشد طولي دارند يا پهن تر مي گردند ولي در هرحال وجود دارند .ادعا مي شود که ساختار و شکل اين رشته ها همانند اثر انگشت و عنبيه در افراد مختلف ،متفاوت است. • :Nail RFIDاين روش بسيار به ندرت استفاده شده است .در اين روش يک ميکرو چيپ RFIDبر روي سطح ناخن قرار مي گيرد و ميزان خاصيت خازني بين سطح بااليي ناخن و سطح گوشت را مي سنجد .اين ميزان خازن براي هر فرد منحصربفرد است. ‏www.prozhe.com طيف الکترو مغناطيسي پوست()Skin Spectrum در اين روش توسط ديودهاي نوري ( )LEDبه سطح پوست يک سري نور خالص با طول موج هاي مختلف مي‌تابانند وتوسط تعدادي فتو ديود( )photo diodeميزان شدت موج برگشتي از سطح پوست را ثبت و سپس اطالعات را تحليل مي کنند .ميزان جذب و انعکاس نور (به طور کلي هر موجي متناسب با طول موجش) توسط پوست هر فرد متفاوت با ديگران است و اين مطلب اساس روش مذکور است. پوست هر فرد متفاوت با ديگران است شکل : 13ميزان جذب و انعکاس نور ‏www.prozhe.com صدا ()Voice اين روش هم بسيار براي ما انسان ها آشناست بطوريکه در مکالمات تلفني به راحتي و بدون آنکه چهره فرد را ببينيم ،قادر به تشخيص هويت طرف مقابل هستيم .در سيستم هاي پردازشي اين فيلد به نام "تاييد گوينده" يا همان Speaker Verificationشهرت يافته است و الگوريتم هاي زيادي بدين منظور معرفي شده اند .يکي از ساده ترين انواع اين الگوريتم ها بر اساس بمي يا زيري صداي فرد است. صداي هر فرد در حالت عادي و از آن دقيق تر هنگام اداي کلمه رمز داراي دامنه هاي خاصي از فرکانس هاي مختلف است .در حقيقت طيف سيگنال صداي فرد هنگام اداي کلمه عبور را با طيف ثبت شده در ديتابيس مقايسه مي کنند. به خاطر داشته باشيد Speaker Verificationبا Speech Recognitionتفاوت زيادي دارد. در Speech Recognitionسعي بر اينست که ،به طور اتوماتيک دريابيم فرد (مهم نيست چه کسي) چه حرف يا کلمه اي را ادا نموده است .اين فيلد پژوهشي در امر دستور دادن ،آموزش دادن و درک روبات‌ها اهميت بااليي پيدا مي‌کند. ‏www.prozhe.com شکل : 14صداي هر فرد در حالت عادي داراي دامنه هاي خاصي از فرکانس هاي مختلف است. ‏www.prozhe.com دست خط و امضا()Handwriting & Signature در اين روش مي توان هم از حالت استاتيک امضا و هم از حالت ديناميک امضا کردن، براي تاييد هويت استفاده کرد. روش هاي ديناميک ،از الگوريتم هاي تشخيص دست خط ( )Handwriting Recognitionو تشخيص امضا (Signature )Recognitionاستفاده مي کنند .اين روش ها ،مسيري که قلم فرد براي نوشتن يک کلمه ثابت (امضا) طي آن حرکت مي کند ،را آناليز مي کنند .از ويژگي هاي معمول براي مقايسه مي توان به سرعت حرکت ،مسير جابجايي و ميزان فشار قلم بر کاغذ يا صفحه لمسي اشاره کرد. حالت استاتيکي امضا(خود شکل نهايي امضا) نيز براي تاييد هويت بسيار پرکاربرد و يکي از اولين روش هاي تاييد هويت بوده است ولي در زمينه Handwriting Recognitionقرار نمي گيرد. ‏www.prozhe.com DNA بدون شک Deoxyribonucleic Acidيکي از مطمئن‌ترين روش هاي تاييد هويت است. ، DNAکدي يک بعدي و منحصر به هر فرد است .در حاليکه اين روش دقيق ترين شکل بيومتريک است ولي از آن در تامين امنيت شبکه ها و اماکن و ...استفاده نمي شود ،زيرا اين روش اصال سريع نيست و همچنين تا به حال فرايندي اتوماتيک و مقرون به صرفه براي آن معرفي نشده است ( فرايند به دست آوردن اين کد ،احتياج به ابزار و مواد شيميايي خاصي دارد). البته ساختار DNAدر دوقلوها تا حد زيادي شبيه است و در دوقلوهاي همسان کامال يکسان است و عيب بزرگي براي اين متد است ولي از دقت و صحت اين روش در تشخيص هويت نمي کاهد. ‏www.prozhe.com شکل DNA : 15يکي از مطمئن‌ترين روش هاي تاييد هويت است ‏www.prozhe.com نمايشگر دماي نقاط بدن ()Infrared thermogram نقاط مختلف يک جسم يا بدن بر اساس نوع و ميزان حرارتش امواج مادون قرمز تابش مي کند .اين روش يک روش کلي براي بدست آوردن اطالعات تصوير است و مي تواند براي تصويربرداري در خيلي از فيلدهاي اشاره شده در باال مانند اثرانگشت ،کف دست، رگ‌هاي زير پوست ،گوش و ...به کار رود. در اين روش ها الگوي حرارتي تابش شده از صورت فرد ،دست ها و يا حتي رگ‌هاي فرد را به کمک يک دوبين مادون قرمز ضبط و سپس پردازش مناسب را انجام مي دهند .اين الگوها براي هر فرد منحصر به او مي باشد .به دست آوردن اين نوع اطالعات خام از افراد مشکل نيست ولي دقت در تصويربرداري مشکل خواهد بود .چرا که ،اگر فرد در محيطي با يک منبع حرارتي قوي باشد و يا در دستش يک فنجان چاي گرم باشد ،تمامي محاسبات اشتباه مي شوند .از اين رو براي استفاده از اين شکل بيومتريک، اتاقک هاي مخصوصي در نظر مي گيرند که يقينا سبب صرف وقت ،هزينه ،و همچنين عدم راحتي کاربر مي شود. ‏www.prozhe.com روش هاي ديگر در اين قسمت روش هاي غير متداول و تحت مطالعه را فقط نام مي بريم: • سيگنال قلبي و خون ()electrocardiogram • عطر و بو مربوط به هر فرد ()odour • انعکاس صوت در مغز ()Reflection of acoustic waves in the head • مقاوت الکتريکي پوست ()Skin impedance • شکل ظاهري دست مشت شده ()Knuckle creases Articulations • چين خوردگي هاي پوست انگشت ()Finger wrinkles • چگونگي در دست گرفتن اجسام ()Dynamic Grip Recognition • صداي منتقل شده از استخوان هاي انگشت پس از تحريک يک پالس صوتي ()Bone sound transmission • موج مغناطيسي منتشر شده از انسان()Bioelectric field • نحوه رد گيري چشم ()Eye movement tracking • توپوگرافي سطح قرنيه ()Corneal surface topography • شکل سه بعدي انگشت ()3D Finger surface • طيف حاصل از سيگنال هاي مغزيEEG )Frontal Sinuswww.prozhe.com • شکل سينوس هاي جلويي سر (Recognition مقايسه ميزان کاربرد متدها در اين بخش ،مقايسه اي بين روش هاي متداول تر بيومتريک انجام مي دهيم .ساده ترين و جامع ترين نوع مقايسه را مي‌توان در جداول 1و 2مشاهده کرد .اين دو جدول به گونه‌اي کامل و واضح مقايسه را نمايش مي دهند. جدول 1 ‏www.prozhe.com 2 جدول www.prozhe.com سخن پاياني يکي از مهمترين مسائل امروز ،تامين امنيت جان ،مال و اطالعات است و بدون شک سيستم هاي بيومتريک يکي از پرکاربردترين سيستم ها براي نيل به اين هدف هستند .در اين مقاله سعي شد به شکلي مصور و در نهايت اختصار مروري بر روش هاي بيومتريک داشته باشيم .الزم به ذکر است که به دليل ساده نگاري و اجتناب از گنگ شدن مطالب ،از بيان جزئيات الگوريتم ها و ويژگي ها در طي مقاله پرهيز گشته بود. ‏www.prozhe.com