Ngày nay, mỗi người đều có rất nhiều password và số PIN phải nhớ. Bình thường
thì độ dài của password hoặc số PIN là 5 đến 8, với một số người thì là 12 đến 15.
Thật là khó đê nhớ hết những con số đó. Bạn hãy nghĩ bạn có ngón tay, mắt, giọng
nói, và khuôn mặt, bạn có bao giờ quên nó không? Đấy chính là một giải pháp để
thay thế cho việc phải nhớ những password hay PIN dài dòng. Và mỗi người khác
nhau lại có những đặc điểm không trùng nhau, như vậy mọi thứ trở nên đơn giản và
tiện lợi hơn rất nhiều
47 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1466 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Đề tài Biometrics, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 1
Biometric for Network Security
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỆN THÔNG TP.HCM
LỚP D05THA1
Đề tài hết môn: Bảo mật mạng
BIOMETRIC
SECURITY
Giáo viên hướng dẫn: Lê Phúc
Nhóm thực hiện: Cao Hoàng Minh
Trương Công Thắng
04-2009
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 2
Biometric for Network Security
BIOMETRICS FOR NETWORK SECURITY
(SINH TRẮC HỌC VỚI BẢO MẬT MẠNG)
MỤC LỤC
A. GIỚI THIỆU VÀ NỀN TẢNG
I. GIỚI THIỆU
1. Sinh trắc học là gì?
2. Enrollment (sự đăng kí), Template(mẫu), Algorithm(Thuật toán), Verification
(Sự xác minh).
3. FAR, FRR và FTE:
II. CÔNG NGHỆ CHỨNG THỰC
1. Những điều bạn biết
2. Những thứ bạn có
3. Những thứ trên người bạn.
III. BẢO VỆ SỰ RIÊNG TƯ VỚI SINH TRẮC HỌC VÀ CÁC CHÍNH SÁCH.
1. Quyền riêng tư của ông chủ.
2. Quyền riêng tư của nhân viên.
B. CÁC CÔNG NGHỆ SINH TRẮC HỌC.
I. TÁC ĐỘNG ẢNH HƯỞNG CỦA NGƯỜI SỬ DỤNG ĐẾN CÔNG NGHỆ
SINH TRẮC HỌC
1. Passive Biometrics
2. Active Biometrics
3. Những yếu tố nào tạo nên phương pháp nhận dạng sinh trắc học hiệu quả trong
công tác bảo mật mạng?
II. CÔNG NGHỆ NHẬN DIỆN VÂN TAY
1. Mô tả chung về vân tay
2. Hình ảnh vân tay được lưu trữ như thế nào
3. Các thuật toán được dùng để diễn giải
4. Bảo mật vân tay có thể bị giả mạo như thế nào
III. CÔNG NGHỆ NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT
1. Mô tả chung về nhận diện khuôn mặt
2. Khuôn mặt được tạo ảnh như thế nào
3. Các loại thuật toán được dùng để thể hiện khuôn mặt
4. Nhận diện khuôn mặt có thể bị giả mạo như thế nào
IV. KĨ THUẬT SINH TRẮC HỌC GIỌNG NÓI.
1. Mô tả chung về sinh trắc học giọng nói
2. Giọng nói được thu lại như thế nào?
3. Các thuật toán dùng để phiên dịch giọng nói
4. Sinh trắc học giọng nói bị đánh lừa như thế nào?
V. CÔNG NGHỆ SINH TRẮC HỌC TRÒNG MẮT
1. Mô tả về Sinh trắc học mống mắt
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 3
Biometric for Network Security
2. Thu lấy mống mắt như thế nào?
3. Thuật toán mống mắt.
C. ÁP DỤNG SINH TRẮC HỌC VỚI BẢO MẬT MẠNG.
I. YÊU CẦU SINH TRẮC HỌC CHO BẢO MẬT MẠNG
1. Sinh trắc học vân tay
2. Sinh trắc học khuôn mặt
3. Sinh trắc học giọng nói
4. Sinh trắc học mống mắt
5. Sự lựa chọn của một sinh trắc học cho truy cập mạng
II. THỐNG KÊ ĐO LƯỜNG CỦA SINH TRẮC HỌC
1. FAR (false accept rate)
2. FRR (false reject rate)
3. FTE (false to enroll)
4. EER (Equal Error Rate)
D. TƯƠNG LAI CỦA SINH TRẮC HỌC.
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 4
Biometric for Network Security
A. GIỚI THIỆU VÀ NỀN TẢNG
I. GIỚI THIỆU
Ngày nay, mỗi người đều có rất nhiều password và số PIN phải nhớ. Bình thường
thì độ dài của password hoặc số PIN là 5 đến 8, với một số người thì là 12 đến 15.
Thật là khó đê nhớ hết những con số đó. Bạn hãy nghĩ bạn có ngón tay, mắt, giọng
nói, và khuôn mặt, bạn có bao giờ quên nó không? Đấy chính là một giải pháp để
thay thế cho việc phải nhớ những password hay PIN dài dòng. Và mỗi người khác
nhau lại có những đặc điểm không trùng nhau, như vậy mọi thứ trở nên đơn giản và
tiện lợi hơn rất nhiều.
1. Sinh trắc học là gì?
Sinh trắc học là những đặc điểm vật lý hoặc tâm lý có thể cân nhắc, ghi lại, hay
xác định số lượng. Bằng cách này chúng ta có thể sử dụng những đặc điểm đó để thu
được một số lượng sinh trắc học được đăng kí. Chúng ta có thể nói ở một góc độ khác
rằng những ai đó là cùng một người trong phương thức xác thực bằng sinh trắc học
tương lai dựa vào những đăng kí sinh trắc học trước đó.
2. Enrollment (sự đăng kí), Template(mẫu), Algorithm(Thuật toán),
Verification (Sự xác minh). Trong hệ thống sinh trắc học, đặc điểm vật lý cần được
ghi lại, Việc ghi lại được quy về như mộ t sự đăng kí (Enrollment). Sự đăng kí dựa
vào sự tạo thành của một mẫu (template). Một mẫu là một sự đại diện số của một đặc
điểm vật lý. Template là một chuỗi ký tự được tạo ra từ thuật toán sinh trắc học, nét
đặc trưng của nét đặc biệt của đặc điểm vật lý. Thuật toán sinh trắc học có thể xem
như là phương thức xoay những thành phần thô (đặc điểm vật lý) thành những đại
diện số vào một dạng của template. Thuật toán cũng cho phép kiểm tra một template
đăng kí với một template mới để xác minh tính đồng nhất, gọi là live template. Khi
một template được chứa và một live template được so sánh, hẹ thống tính toán mức
độ khớp, nếu nó gần như đầy đủ, và ngược lại nếu không đủ.
3. FAR, FRR và FTE:
- FAR - false acceptance rate – tỉ lệ chấp nhận bị sai.
- FRR – false reject rate – Tỉ lệ từ chố bị sai
- FTE – false to enroll – đăng kí sai.
II. CÔNG NGHỆ CHỨNG THỰC
Dù ở bất cứ nơi nào, bạn luôn có xu hướng nhận dạng, xác thực những
người bạn thấy. Ví dụ, bạn tìm kiếm một người bạn trong một đám đông người,
bạn nhận ra người đó bằng cách nhìn vào một số đặc điểm như đó là nam hay nữ,
màu tóc, thấp hay cao, … Khi người đó thấy trông thấy bạn, người đó có thể chào
hỏi bằng tên. Nói chung, bạn đã xác nhận rằng người đó là bạn của mình. Chúng
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 5
Biometric for Network Security
ta có thể chắc chắn rằng chúng ta đã có đúng người hay không? Không chắc chắn
100%, nhưng ta có thể làm giảm nguy cơ nhầm lẫn và việc xác thực này ở mức
chấp nhận được với các đặc điểm nhận dạng của người đó.
Trường hợp trong đoạn văn trên rất giống với một hệ thống máy tính khi
người dùng muốn truy cập vào. Máy tính chỉ có thể được truy cập bởi những
người dùng hợp lệ. Để biết được người dùng là hợp lệ hay không, máy tính có
một username là một phương thức xác thực. Cách thông thường nhất để nhận
dạng người dùng là thông qua một username hoặc identification (ID). Chúng
thường bao gồm họ tên, mã nhân viên, … Và người dùng tiến hành xác thực dựa
trên các phương thức có sẵn.
Có 3 cách chính để xác thực một nhân dạng:
1. Cái mà bạn biết, chẳng hạn như một password
2. Cái mà bạn có, chằng hạn như thẻ, phiếu
3. Là chính bạn, những đặc điểm có thể đo lường, xác định được
Những cách trên cũng thường được gọi là 3 điểm tựa xác thực (three
pillars of authentication). Chúng có thể được dùng riêng lẻ hoặc kết hợp, tùy vào
mức độ xác thực.
1. Những điều bạn biết
Có một số thứ bạn cần phải nhớ để chứng minh nhân dạng của bạn. Những
thông tin cần nhớ có thể là các loại sau:
Password
Pass phrases
PINs
Secret handshakes
Password là hình thức xác thực được dùng thường xuyên nhất. Nó được
dùng để chứng nhận bạn với thông tin chỉ bạn biết. Nếu bạn nhập vào máy tính
một password thích hợp, nó xác nhận bạn là một người dùng. Tuy nhiên có một số
vấn đề khi sử dụng password: chúng có thể bị lấy cắp, khi bạn viết chúng ra và cất
ở nơi dễ phát hiện, khi chia sẻ, hoặc bị đoán ra. Để tăng độ tin cậy của password,
chúng thường được triển khai với một chính sách hỗ trợ riêng. Chia sẻ password,
viết ra giấy, hoặc không thay đổi password thường xuyên là những điều phổ biến
vi phạm chính sách password. Có một cách để tăng cường độ bảo mật cho
password, đó là phương thức tự động, được ứng dụng trong hệ điều hành hoặc các
chương trình. Phương thức này theo dõi thời gian giữa các lần thay đổi password,
tính toán sức mạnh của password để có thể bắt buộc người dùng thay đổi nếu cần
thiết.
Tuy nhiên, dù password bạn chọn mạnh ở mức nào đi nữa, nó vẫn có khả
năng bị mất (đánh cắp). Password có thể cho ta một môi trường xác thực tốt hơn,
nhưng trở ngại lớn nhất của người dùng khi sử dụng một password mạnh lại chính
là bản thân của password đó. Vì vậy, các phương thức xác thực thuận tiện hơn
được sử dụng. Thông thường, khi ta làm cho việc xác thực thuận tiện hơn thì khả
năng an toàn của việc xác thực lại bị giảm, ví dụ rõ ràng nhất là password. Vậy
nên người ta tìm kiếm một công nghệ khác có thể đem lại cùng lúc sự thuận tiện
và khả năng bảo mật cao.
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 6
Biometric for Network Security
2. Những thứ bạn có
Tất cả những thứ độc nhất và người dùng có thể sở hữu đều có thể được sử
dụng như một thẻ (token) xác thực. Mỗi một thẻ được đăng ký cho một người
dùng, khi dùng thẻ để chứng thực, thẻ sẽ được xác nhận để trở thành hợp lệ. Thẻ
có hai loại chính: thẻ lưu trữ và thẻ đa năng.
Thẻ lưu trữ
Thẻ lưu trữ là sự kết hợp của smart cards và Universal Serial Bus (USB).
Một thông tin duy nhất sẽ được chứa bên trong thẻ lưu trữ dùng cho việc nhận
dạng. Nếu hệ thông máy tính chỉ chứng thực bản thân thẻ lưu trữ, thì khi thẻ bị lấy
cắp, kẻ xấu có thể xâm nhậm vào hệ thống. Tuy nhiên, một password đi kèm với
thẻ lưu trữ sẽ ngăn điều này xảy ra. Theo cách đó, khi người sử dụng chèn thẻ
vào, họ sẽ đưa ra password để mở thông tin được lưu bên trong thẻ. Khi ai đó biết
password của thẻ, họ cũng không thể tiến hành xác thực được nếu không có thẻ.
Phương pháp xác thực bằng nhiều nhân tố (multi -factor) như thế này vẫn có
khuyết điểm, vì thẻ và password đi kèm vẫn có thể bị đánh cắp hoặc cho mượn.
Phương thức này khá quen thuộc với chúng ta thông qua thẻ ATM: thẻ ATM
chính là thẻ lưu trữ và password là mã số PIN, và người dùng vẫn phải chịu phiền
phức là họ phải nhớ hai điều, thay vì một: password và chỗ để tấm thẻ.
Thẻ đa năng
Thẻ đa năng có nhiều mẫu dạng, trong đó có smart card, USB… Điều
khác với thẻ lưu trữ là chúng được dùng để tạo ra mã xác thực một lần (one-time).
Cũng giống như thẻ lưu trữ, việc giữ một thẻ đa năng không đồng nghĩa với việc
bạn có thể xác thực thành công, thẻ đa năng bắt buộc phải đi cùng với một
password. Điều này tiếp tục gây phiền toái cho người dùng.
Tính tiện lợi của thẻ xác thực…
3. Những thứ trên người bạn
Những đặc điểm tự nhiên có tính riêng biệt, khác nhau có thể được dùng
để xác thực, và được gọi là sinh trắc học (biometric). Xác thực bằng sinh trắc học
không phải là một công nghệ mới. Trong đoạn đầu tiên của chương này, sinh trắc
học thật ra cũng đã được dùng để xác nhận bạn bè.
Biometric có thể được dùng để nhận dạng. Một mẫu biometric có thể được
so sánh với toàn bộ dữ liệu biometric đã được lưu trữ, nếu tìm được mẫu trùng,
người ta có được thông tin của mẫu ban đầu (nhận dạng thành công)
Biometric có thể được dùng đề xác thực. Khi người dùng cần chứng minh
nhân dạng của mình, biometric có thể dùng với mục đích xác thực. Khi này, mẫu
biometric của người dùng sẽ được so sánh với một mẫu dữ liệu đã lưu trữ chứa
thông tin người đó, để kiểm tra sự đồng nhất.
Biometric hiện nay dường như là một giải pháp lý tưởng. Người dùng luôn
có sẵn những đặc điểm tự nhiên của mình để dùng cho việc truy cập thay vì một
password hay thẻ. Các chương sau sẽ đề cập chi tiết về sức mạnh của các loại
biometric, và những khả năng chúng có thể bị giả mạo như thế nào.
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 7
Biometric for Network Security
III. BẢO VỆ SỰ RIÊNG TƯ VỚI SINH TRẮC HỌC VÀ CÁC CHÍNH SÁCH.
1. Quyền riêng tư của ông chủ. Vài khu vực của công ty có thể sử dụng Sinh
trắc học để bảo đảm tính riêng tư.
- Sự bảo vệ những trao đổi bí mật và thông tin.
- Sự bảo vệ và an toàn của nhân viên và khách hàng.
- Những kiểm tra nền.
- Báo cáo và sổ sách.
- Quyền truy cập.
2. Quyền riêng tư của nhân viên.
- Bảo vệ dữ liệu cá nhân được thu thập bởi ông chủ.
- Sinh trắc học như là một khả năng của sự riêng tư của nhân viên.
B. CÁC KĨ THUẬT SINH TRẮC HỌC.
I. TÁC ĐỘNG ẢNH HƯỞNG CỦA NGƯỜI SỬ DỤNG ĐẾN CÔNG NGHỆ
SINH TRẮC HỌC
Công nghệ nhận dạng sinh trắc học có thể được định nghĩa dựa vào kiểu ảnh hưởng
đến người sử dụng của phương pháp này. Nhận dạng sinh trắc học có thể chia làm 2
nhóm:
• Passive biometrics: Sinh trắc học thụ động
• Active biometrics: Sinh trắc học chủ động
1. Passive Biometrics
Nhận dạng sinh trắc học thụ động không yêu cầu người dùng sử dụng nó 1 cách
chủ động. Các phương pháp thuộc nhóm này thông thường theo trạng thái ẩn. Người sử
dụng không nhất thiết phải chú ý đến việc bị ứng dụng phương pháp này. Có thể xem như
kiểu phương pháp này tự động đi vào công việc của người sử dụng 1 cách tự nhiên và
riêng biệt. Nhóm phương pháp này hiện nay đang được đưa vào ứng dụng và theo dõi.
Để tiện cho việc nghiên cứu ứng dụng của nhóm này, người ta sẽ thu thập những dữ
kiện của 1 nhóm người, rồi cung cấp cho hệ thống, sau đó theo dõi kết quả của nó. Nhóm
phương pháp này thường bị tác động/ảnh hưởng mạnh bởi môi trường sử dụng. Nhận
dạng sinh trắc học thụ động phù hợp với phương pháp định danh hơn xác thực . Nhận
dạng sinh trắc học thụ động thường không chỉ cho ra một kết quả, mà thông thường sẽ
đưa ra 1 nhóm những người phù hợp với kết quả cũng như 1 chuỗi đặc điểm tương ứng,
VD như:
• Khuôn mặt
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 8
Biometric for Network Security
• Giọng nói
• Vóc dáng
2. Active Biometrics
Phương pháp nhận diện sinh trắc học chủ động yêu cầu người dùng sử dụng nó
một cách có chủ ý. Những phương pháp thuộc nhóm này thường ở trạng thái mở (công
khai). Người sử dụng có thể ý thức được mình đang được (bị) nhận dạng sinh trắc học.
Nhóm phương pháp sinh trắc học chủ động này đảm bảo được tốt hơn tính riêng tư
(thông tin cá nhân) của người sử dụng.
Nhận dạng sinh trắc học chủ động thường được ứng dụng trong việc xác thực thông
tin cá nhân của người sử dụng. Nó sẽ tiến hành kiểm tra khi nhận được yêu cầu của người
sử dụng, xác định xem người đang sử dụng nó là ai. Người dùng sẽ cung cấp thông tin
hoặc một vài đặc điểm nhận dạng cá nhân khác, sau đó người dùng sẽ cung cấp một
phương pháp kiểm tra sinh trắc học dựa theo yêu cầu đó. Phương pháp này thườn g đạt
được 1 mức độ chắc chắn cao hơn trong việc nhận dạng đặc điểm người sử dụng. Sinh
trắc học chủ động không bị phụ thuộc bới môi trường xung quanh như sinh trắc học thụ
động. Một vài đặc điểm nhận dạng sinh trắc học chủ động như:
• Dấu vân tay
• Hình dạng bàn tay
• Quét võng mạc mắt
• Quét con ngươi mắt
3. Những yếu tố nào tạo nên phương pháp nhận dạng sinh trắc học hiệu quả trong
công tác bảo mật mạng?
Một phương pháp nhận dạng sinh trắc học hiệu quả trong công tác bảo mật mạng phải
đáp ứng đủ các yếu tố sau:
• Người sử dụng sẵn sàng ứng dụng công nghệ này
• Mức độ tiện dụng của công nghệ này với người dùng
• Chi phí cho công nghệ này đảm bảo được tính hiệu quả, t ính khả thi trong ứng
dụng và thực tiễn
• Công nghệ này không áp đặt hay yêu cầu người dùng chủ động áp dụng nó
• Công nghệ này phải hoàn thiện và chính xác
• Người sử dụng có thể nhanh chóng tiếp cận và sử dụng thành thạo công nghệ này
Thông qua những yếu tố được liệt kê ở trên, có rất nhiều công nghệ nhận dạng/kiểm
tra sinh trắc học đã được tìm ra. Dựa vào mục đích sử dụng, người sử dụng, và tùy thuộc
cả vào môi trường sử dụng công nghệ này sẽ giúp thu hẹp phạm vi chọn lựa ra kiểu nhận
dạng sinh trắc học phù hợp nhất.
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 9
Biometric for Network Security
Ở chương tiếp theo sẽ giới thiệu cụ thể hơn về các công nghệ nhận dạng sinh trắc học.
Kèm theo đó là một phụ mục giải thích rõ hơn tác động bổ sung của phương pháp nhận
diện sinh trắc học trong công tác bảo mật mạng.
4. Tóm lại
Có 2 nhóm phương pháp nhận diện sinh trắc học: chủ động và thụ động. Phương pháp
nhận diện sinh trắc học chủ động nhấn mạnh và đảm bảo hơn trong nhận dạng đặc điểm
cá nhân của người sử dụng. Muốn hiểu rõ mức độ tích cực, hiệu quả của một phương
pháp nhận diện sinh trắc học bằng cách kiểm tra những yếu tố sau:
• Mức độ chấp nhận của người dùng
• Tính tiện dụng
• Tính khả thi
• Khả năng phổ biến của công nghệ
• Thời gian cần thiết để người sử dụng có thể thành thạo công nghệ này
Dựa vào những yếu tố trên, người dùng sẽ chọn ra được phương pháp hiệu quả nhất
cho mình. Những yếu tố khác cũng có thể dễ dàng hiểu và diễn giải. Những phương pháp
nhận diện sinh trắc học được lựa chọn có thể xác định bởi:
• Mục đích sử dụng
• Người sử dụng
• Địa điểm ứng dụng công nghệ.
II. CÔNG NGHỆ NHẬN DIỆN VÂN TAY
Nhận diện vân tay là công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất trong các công nghệ
biometric. Từ lâu, dấu vân tay đã được sử dụng với mục đích nhận dạng. Người ta đã
thừa nhận rằng vân tay của một người là duy nhất và có thể đại diện cho người đó.
Vân tay của chúng ta có nhiều hình thù và đặc điểm khác nhau, và tùy theo làn da của
mỗi người, chúng có thể là nhăn nheo, ẩm ướt, hoặc trơn láng, mờ mờ... Những đặc điểm
như vậy liệu có ảnh hưởng tới việc nhận dạng vân tay hay không, ta sẽ tìm hiểu trong
chương này.
Để đi sâu vào công nghệ nhận diện vân tay, trong phần này ta xem xét các lĩnh vực sau:
Mô tả chung về vân tay
Vân tay được chuyển thành hình ảnh như thế nào
Các thuật toán được dùng để thể hiện vân tay
Công nghệ nhận dạng vân tay có thể bị đánh lừa như thế nào
1. Mô tả chung về vân tay
Các loại vân tay ngày nay được phân nhóm nhờ Sir Edward Henry, tác giả cuốn
sách Classification and Use of Fingerprints (1990). Dấu vân tay được định dạng bởi các
đặc trưng lớn (macro) và nhỏ (micro). Các đặc tính macro của vân tay gồm có:
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 10
Biometric for Network Security
Kiểu vân tay
Vùng vân tay
Tâm điểm
Điểm tam giác
Type lines
Số đường vân
Các điểm đặc trưng macro của vân tay
Các điểm đặc trưng macro của vân tay, như tên gọi của nó, là những điểm lớn về
kích cỡ. Thông thường, chúng được xem xét bằng mắt thường. Điểm đặc trưng rõ ràng
nhất dễ nhìn thấy là các kiểu vân tay, các đặc điểm khác có thể được nhìn thấy nếu dấu
vân tay rõ ràng, và với một thì lực tốt!
Các kiểu vân tay
Hình vòng cung: chiếm khoảng 5% trong số các kiểu vân tay trong cộng đồng. Nó
khác với vân tay hình móc ở chỗ là nó có nhiều đường hơn. Vân tay hình vòng cung đôi
khi còn được gọi là hình lều (góc tù hơn một chút)
Hình móc: chiếm khoảng 60%, các vân tay hình móc có thể nghiêng về bên trái
hoặc phải
Hình vòng xoắn: chiếm khoảng 35%, vân tay được gọi là vòng xoắn khi có ít nhất
một đường vân tay tạo thành vòng tròn hoàn chỉnh
Vùng vân tay
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 11
Biometric for Network Security
Vùng vân tay là được tính trong khoảng tất cả các đặc trưng được tìm thấy. Nó
được bao quanh bởi một đường rẽ ra, tạo thành một tam giác.
Tâm điểm
Tâm điểm là điểm nằm tại trung tâm của hình vân tay. Nó có thể ở ngay tâm của
vùng vân tay, hoặc cũng có thể không.
Điểm tam giác
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 12
Biometric for Network Security
Điểm tam giác là điểm trên đường rẽ nhánh đầu tiên, giao nhau với 2 đường khác,
hoặc là các điểm, các đường đứt gãy, gần trung tâm nhất mà từ đó có sự rẽ nhánh.
Type lines
Type lines là hai đường vân tay nằm trong cùng ở vùng vân tay.
Ridge count (số đường vân)
Ridge count là số các đường vân tay cắt ngang đường thẳng vẽ từ điểm tam giác
tới tâm điểm.
Các đặc trưng micro của vân tay
Các đặc trưng micro không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Các máy quét vân tay
trên thị trường hiện nay có độ phân giải đủ cao để xử lý các đặc điểm nhỏ như vậy. Các
đặc điểm micro của vân tay gồm có:
Loại
Hướng
Tần số xuất hiện khoảng trắng
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 13
Biometric for Network Security
Độ cong
Vị trí
Loại
Có một số các loại khác nhau, chúng thường là:
Điểm kết thúc
Điểm chia hai
Điểm rẽ đôi
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 14
Biometric for Network Security
Điểm riêng lẻ
Điểm hàng rào
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 15
Biometric for Network Security
Đường ngắn
Hướng
Việc định hướng dùng để dễ nhận thấy nơi một đặc trưng nhỏ sẽ xuất hiện. Trong
hình ví dụ, hai vùng phóng lớn đều chứa điểm rẽ nhánh, nhưng chúng có hướn g khác
nhau. Điểm rẽ nhánh bên trái
Tần số xuất hiện khoảng trống
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 16
Biometric for Network Security
Tấn số xuất hiện khoảng trống có thể được xem như là mật độ của các đường vân quanh
một điểm nào đó.
Độ cong
Độ cong là mức đổi hướng của một đường vân.
Vị trí
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 17
Biometric for Network Security
Vị trí dùng để định vị một chi tiết, dựa trên một lưới Ơ-Clit, với gốc tọa độ là tâm điểm
hoặc điểm tam giác
2. Hình ảnh vân tay được lưu trữ như thế nào
Chúng ta đã biết được các thành phần của vân tay sử dụng cho công nghệ sinh
trắc học. Và bây giờ ta sẽ xem dấu vân tay được lưu giữ dưới dạng hình ảnh như thế nào.
Để thực hiện việc nhận diện vân tay, người dùng phải đặt ngón tay của mình vào một
thiết bị quét hoặc ghi hình. Các thiết bị đó có thể hoạt động với nhiều công nghệ khác
nhau, nhưng nhìn chung, chúng đều cần phải ch ụp lại hình ảnh ngón tay. Các công nghệ
được dùng để quét dấu vân tay được chia thành hai loại chính: bộ quét quang học và bộ
quét silicon.
Bộ quét quang học gồm có công nghệ complementary metal-oxide semiconductor
(CMOS) và charge-coupled device (CCD). Bộ quét silicon bao gồm tĩnh điện, nhiệt độ và
tần số radio (RF).
a. Bộ quét quang học
Bộ quét quang học sử dụng quang học để thu thập hình ảnh vân tay. Quang học ở
đây là một phần của hệ thống camera dùng để ghi lại ánh sáng phản xạ lại từ nguồn phát
ánh sáng, thường là đi xuyên qua một lăng kính. Không quan tâm công nghệ camera
được sử dụng là CCD hay CMOS, chức năng chính của kỹ thuật quét quang học đều
được sử dụng.
Để lấy hình ảnh vân tay quang học, thiết bị sẽ có:
Platen (phiến phẳng) – dùng để đặt ngón tay.
Prism (lăng kính) - dùng để phản chiếu hình ảnh được chiếu sáng đến
camera
Nguồn sáng – dùng để chiếu vào vân tay (có thể là đèn LED)
Camera – dùng để chụp lại hình ảnh vân tay
Trong hai công nghệ CCD và CMOS, CCD là công nghệ cũ hơn, nó có mặ t vào
những năm 1970. Trong những thập kỉ sau đó, nó được tỉnh chỉnh lại để có thể thu được
hình ảnh vân tay rõ ràng hơn. CCD được sử dụng cho hầu hết các nhu cầu về hình ảnh số.
Mặt hạn chế của kỹ thuật CCD là nó cần một điện áp cao để hoạt động và một số linh
kiện phức tạp khác để quản lý. CCD cũng đưa ra chỉ một hình ảnh được chụp lại như một
luồng dữ liệu liên tiếp. Như vậy, nếu một ứng dụng hình ảnh chỉ muốn lấy một phần hình
ảnh trong một bức ảnh, nó phải lấy toàn bộ bức ảnh đó.
CMOS là công nghệ hình ảnh mới dựa trên silicon, nó dễ dàng được chế tạo trên
nhiều dây chuyền sản xuất chế tạo silicon chip hiện tại. Khả năng tận dụng được từ các
sản phẩm thông thường làm cho CMOS có giá rẻ hơn. Khi CMOS là một thành phần bán
dẫn, nó có thể được dùng như một thành phần cơ bản của hệ thống trên một chip. Trong
việc thiết kế chip, tất cả các linh kiện cho từng chức năng riêng biệt có thể được hợp nhất
vào một gói linh kiện đơn lẻ. Như vậy, một con chip đơn lẻ có thể làm đủ các việc như
lấy ảnh, xử lý tín hiệu, mã hóa… Nhờ cách này, tổng giá thành của hệ thống có thể được
giảm đi đáng kể.
Công nghệ CMOS mang đến hai điểm độc đáo. Thứ nhất là một sự sắp xếp (bị
động) dựa trên đầu ra của một hàng hoặc cột các điểm ảnh thì được phát hiện bởi một bộ
Học viện Công nghệ BCVT TP. HCM | Cao Hoàng Minh – Trương Công Thắng 18
Biometric for Network Security
khuếch đại cho hàng, cột, hoặc toàn ảnh. Do đó, để sử dụng một bộ khuếch đại, cần có
một tĩnh điện lớn hơn tại hai đầu ra và vào của bộ khuếch đại. Điều này có thể làm tăng
tín hiệu và làm giảm độ nhạy của thiết bị, có thể dẫn tới việc công nghệ của CMOS mang
tính giải pháp thấp hơn so với CCD. Điều này được chú ý tới thông qua việc phát triển
công nghệ điểm ảnh linh hoạt (active pixel). Trong công nghệ này, mỗi điểm ảnh thực thi
bước đầu của bộ khuếch đại của nó. Làm như vậy, tĩnh điện cần thiết được bớt đi và tín
hiệu suy giảm. Khi đó, độ phân giải của hình ảnh được tăng lên.
Sự lựa chọn bảo mật vân tay sử dụng công nghệ CMOS hay CCD thực sự cần
quan tâm đến giá cả và tính năng. Nếu các ứng dụng sinh trắc học không bị hạn chế về
việc tiêu thuh điện năng, thì CCD có thể được chọn. Mặt khác, với công nghệ CMOS, các
thiết bị sinh trắc học sẽ có giá thành khá rẻ.
b. Bộ quét Silicon
Nhìn chung, các bộ quét dựa trên silicon cần dấu vân tay tiếp xúc trực tiếp vào
một mảnh silicon. Như ta biết, silicon là một vật liệu rất nhạy và nhạy cảm với tĩnh điện.
Vật liệu này làm giảm giá thành thiết bị dù nó có một số hạn chế.
Như công nghệ quang học, không quan tâm đến các loại hình được sử dụng trong
các bộ quét dựa trên silicon, hoạt động cơ bản của cả hai là như nhau. Để lấy một hình
ảnh, thường phải có các thành phần sau:
Platen (phiến phẳ
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- biometrics.PDF