Geometria mâinii/degetelor

Biometria geometriei mâinii verifică identitatea prin măsurarea formei și dimensiunilor mâinii și degetelor, oferind o autentificare rapidă și puțin intruzivă, utilizată pe scară largă în controlul accesului și în sistemele de pontaj.

Această abordare biometrică folosește forma geometrică a mâinii pentru a confirma identitatea unei persoane. Deoarece mâinile umane nu sunt unice, trebuie combinate caracteristici specifice pentru a asigura o verificare fiabilă. Unele dispozitive de scanare a mâinii măsoară doar două degete, altele măsoară întreaga mână. Aceste caracteristici includ trăsături precum curbura, grosimea și lungimea degetelor; înălțimea și lățimea dosului mâinii; distanțele dintre articulații; și structura osoasă generală. Trebuie remarcat că, deși structura osoasă și articulațiile unei mâini sunt trăsături relativ constante, alte influențe, precum umflarea sau o accidentare, pot masca structura de bază a mâinii. Acest lucru ar putea duce la potriviri false și non-potriviri false; totuși, gradul de potrivire distinctivă acceptabilă poate fi ajustat în funcție de nivelul de securitate necesar.

Pentru a se înregistra într-un sistem de scanare a mâinii, mâna este plasată pe suprafața plană acoperită a unui cititor. Această poziționare este ghidată de cinci ghidaje sau știfturi, care poziționează corect mâna pentru camere. O succesiune de camere captează imagini 3D ale laturilor și dosului mâinii. Achiziționarea scanării mâinii este un proces rapid și simplu.

Dispozitivul de scanare a mâinii poate procesa imaginile 3D în 5 secunde sau mai puțin, iar verificarea mâinii durează de obicei mai puțin de 1 secundă. Software-ul și hardware-ul de captare și verificare a imaginilor pot fi ușor integrate în unități independente. Implementările de scanare a mâinii care includ un număr mare de puncte de acces și utilizatori pot fi administrate central, eliminând necesitatea ca fiecare persoană să se înregistreze pe fiecare dispozitiv.



La nivel internațional, multe aeroporturi folosesc dispozitive de scanare a mâinii pentru a permite călătorilor internaționali frecvenți să evite cozile de așteptare la diverse sisteme de imigrare și vamă. Angajatorii folosesc scanarea mâinii pentru intrare/ieșire, înregistrarea mișcării personalului și procedurile de pontaj. Acest lucru poate contribui semnificativ la eliminarea problemei vechi de secole a pontajului fraudulos în numele altcuiva (buddy-clocking) și a altor activități înșelătoare.

Scanarea mâinii poate fi combinată cu ușurință cu alte tehnologii biometrice, precum identificarea prin amprentă. Un sistem în care amprentele sunt folosite pentru identificare rar necesară, iar scanarea mâinii este folosită pentru verificare frecventă, ar crea o structură pe două niveluri. Componenta de scanare a mâinii, folosită frecvent, permite verificarea identității, sau verificarea 1:1 (unu-la-unu), care asigură că utilizatorul este cine pretinde că este.

Componenta de identificare prin amprentă, folosită rar, confirmă cine este utilizatorul și îl identifică cu precizie printr-o identificare 1:N (unu-la-mulți), comparată cu numeroase înregistrări. Unii antropologi suspectează că inteligența umană a evoluat, în mare parte, datorită formei mâinii. Deși mâna nu s-a schimbat prea mult de mult timp, acum este folosită într-un mod nou: pentru a verifica identitatea proprietarului ei.

Fiecare mână este unică. Scanerele de geometrie a mâinii, precum cele fabricate de Recognition Systems Inc., realizează peste 90 de măsurători ale lungimii, lățimii, grosimii și suprafeței mâinii și a celor patru degete — totul în doar 1 secundă. Tehnologia folosește o cameră digitală CCD de 32.000 de pixeli pentru a înregistra forma tridimensională a mâinii, pe baza imaginilor siluetate proiectate în interiorul scanerului. Scanerul ignoră detaliile de suprafață, precum amprentele, liniile, cicatricile și murdăria, precum și unghiile, care pot crește sau pot fi tăiate de la o zi la alta.

Atunci când o persoană folosește scanerul, acesta compară forma mâinii utilizatorului cu un șablon înregistrat în timpul unei sesiuni de înregistrare. Dacă șablonul și mâna se potrivesc, scanerul produce un rezultat — poate debloca o ușă, transmite date către un calculator, verifica identificarea, sau înregistra ora de sosire sau plecare a persoanei. În timpul înregistrării, care durează aproximativ 30 de secunde, utilizatorul își plasează mâna dreaptă în cititor de trei ori. Procesorul intern și software-ul unității convertesc imaginea mâinii într-un șablon matematic de 9 bytes, care reprezintă media celor trei citiri. Șablonul utilizatorului poate fi stocat în memoria internă (capabilă să găzduiască peste 27.000 de utilizatori), sau pe alte medii, precum un hard disk sau un cip de card inteligent.

Spre deosebire de tehnologii precum amprenta, recunoașterea vocală și recunoașterea facială, unde o multitudine de furnizori concurează prin tehnologia lor proprietară, tehnologia geometriei mâinii este dominată de o singură companie, Recognition Systems, Inc. Geometria degetelor este condusă de Biomet Partners.

Metoda RSI de captare a mostrei biometrice este destul de simplă. Pentru înregistrare, utilizatorul își plasează mâna cu palma în jos pe suprafața cititorului. Utilizatorul își aliniază apoi mâna cu cele cinci știfturi, concepute pentru a indica poziția corectă a degetului mare, arătător și mijlociu. Sunt necesare trei plasări pentru a se înregistra pe unitate; șablonul de înregistrare este o reprezentare a celor mai relevante date din cele trei plasări.

Unitățile RSI folosesc o cameră digitală CCD (dispozitiv cu cuplaj de sarcină) de 32.000 de pixeli, deducând lungimea, lățimea, grosimea și suprafața mâinii și degetelor din imagini siluetate proiectate în interiorul scanerului. Sunt luate peste 90 de măsurători, iar caracteristicile mâinii și degetelor sunt reprezentate ca un șablon de 9 bytes. Sursă: Recognition Systems, Inc. Tehnologia Biomet Partners este similară, dar se bazează pe forma și caracteristicile degetului arătător și mijlociu. Datele sunt salvate ca un șablon de 20 de bytes.

Geometria mâinii este o tehnologie relativ precisă, dar nu se bazează pe un set de date la fel de bogat ca amprenta, fața sau irisul. O măsură decentă a caracterului distinctiv al unei tehnologii biometrice este capacitatea sa de a efectua căutări unu-la-mulți — adică, capacitatea de a identifica un utilizator fără ca acesta să declare mai întâi o identitate. Geometria mâinii nu efectuează identificare unu-la-mulți, deoarece asemănările dintre mâini nu sunt rare. Acolo unde geometria mâinii are un avantaj este rata FTE (eșec la înregistrare), care măsoară probabilitatea ca un utilizator să nu poată fi înregistrat în sistem.

Amprenta, prin comparație, este predispusă la FTE din cauza amprentelor de calitate slabă; recunoașterea facială necesită o iluminare constantă pentru a înregistra corect un utilizator. Deoarece aproape toți utilizatorii au dexteritatea necesară pentru a folosi tehnologia geometriei mâinii, mai puțini angajați și vizitatori vor trebui procesați în afara sistemului biometric. Geometria mâinii este uneori confundată cu "citirea în palmă", deoarece plasarea mâinii cu palma în jos pe cititor poate fi confuză pentru cei care nu sunt familiarizați cu tehnologia.


Puncte Forte

Ușurință în utilizare — depunerea datei biometrice este simplă și, cu instruire corespunzătoare, poate fi făcută cu puține erori de poziționare. Excepția o pot reprezenta utilizatorii în vârstă sau cei cu mâini afectate de artrită, care ar putea să nu fie capabili să își întindă ușor degetele și să își plaseze mâna pe suprafața unității. Unitatea funcționează, de asemenea, destul de bine cu mâini murdare.

Rezistență la fraudă — cu excepția realizării unui mulaj al mâinii și degetelor unei persoane înregistrate, ar fi dificil și consumator de timp să se depună o mostră falsă. Deoarece o mare parte din valoarea scanării mâinii constă în efectul său descurajator în scenarii de pontaj, rareori ar merita efortul de a încerca o depunere falsă.

Dimensiunea șablonului — folosind RSI ca reprezentant standard al scanării mâinii, o dimensiune a șablonului de 9 bytes este extrem de mică — cu câteva ordine de mărime mai mică decât majoritatea celorlalte tehnologii biometrice. În schimb, biometria prin scanarea degetului necesită 250-1000 bytes, iar biometria prin scanare vocală necesită de obicei 1500-3000 bytes. Acest lucru facilitează stocarea unui număr mare de șabloane într-un dispozitiv independent, mod în care sunt concepute să funcționeze multe dispozitive de scanare a mâinii. De asemenea, facilitează stocarea pe carduri, întrucât chiar și cardurile cu bandă magnetică au spațiu suficient pentru mostre de 9 bytes.

Percepția utilizatorilor — spre deosebire de tehnologiile de scanare facială sau bazate pe ochi, care pot întâmpina o anumită rezistență, utilizarea geometriei mâinii nu reprezintă o problemă pentru marea majoritate a utilizatorilor. Poartă foarte puțin din stigmatul asociat altor metode de autentificare.

Slăbiciuni

Design static — spre deosebire de alte tehnologii biometrice, care pot profita de descoperiri tehnologice precum evoluțiile în siliciu sau calitatea camerelor, scanarea mâinii a rămas în mare parte neschimbată de ani de zile. Dimensiunea sa exclude utilizarea acesteia în majoritatea scenariilor de acces logic, unde un design compact poate fi o cerință.

Cost — cititoarele de scanare a mâinii costă aproximativ 1400-2000 $, plasându-le spre partea de sus a spectrului de securitate fizică. Cititoarele de scanare a degetelor, indiferent de punctele forte și slăbiciunile lor, pot fi mult mai ieftine, în intervalul 800-1200 $. Accidentările mâinilor — ca la toate tehnologiile biometrice, schimbările fiziologice pot cauza respingerea falsă a utilizatorilor. Accidentările mâinilor sunt destul de frecvente și ar putea face imposibilă utilizarea unor sisteme precum cele RSI.

Acuratețe — deși în general mai fiabilă decât biometria comportamentală, precum vocea sau semnătura, geometria mâinii, în forma sa actuală, nu poate efectua căutări unu-la-mulți, ci este limitată la verificarea unu-la-unu. Acest lucru limitează utilizarea sa în multe aplicații diferite.

Recognition Systems Inc. a îmbunătățit semnificativ tehnologia biometrică din scanerele sale de mână. Menținând o Rată de Respingere Falsă scăzută (probabilitatea ca dispozitivul să respingă un utilizator autorizat), în timp ce menține un nivel ridicat de descurajare a accesului neautorizat, unitățile RSI procesează un număr mare de persoane cu întârzieri minime. Punctul de intersecție al ratelor de Respingere Falsă și Acceptare Falsă pentru cititoarele de geometrie a mâinii RSI este de 0,1%. Aceste rate optime de eroare au fost documentate în teste independente la Sandia National Laboratories. Rezultatele ulterioare de teren, de la mii de utilizatori și sute de mii de tranzacții, au confirmat concluziile Sandia.

Dintre tehnologiile biometrice, Sandia a raportat că geometria mâinii a avut cea mai mare acceptare din partea utilizatorilor, dintre toate dispozitivele testate. Cu un nivel ridicat de securitate, ușurință în utilizare și o tehnologie neamenințătoare, geometria mâinii a devenit cea mai larg acceptată tehnologie biometrică în uz astăzi. Scanerele de geometrie a mâinii RSI verifică identitatea la intrările principale a peste jumătate din centralele nucleare din SUA. La Jocurile Olimpice din 1996, unitățile RSI au fost integrate cu sistemul de securitate al Satului Olimpic, pentru a procesa milioane de tranzacții cu întârzieri minime. Serviciul de Imigrare și Naturalizare al SUA (INS) folosește scanerele de geometrie a mâinii RSI pentru a permite peste 60.000 de călători frecvenți să evite cozile de imigrare (prin programul INSPASS). Reducerea drastică a costurilor microprocesoarelor în ultimii ani a adus tehnologia accesibilă a geometriei mâinii pe piața comercială. Biometria nu mai este întâlnită doar la centralele nucleare. Creșele, cluburile sportive, secțiile de obstetrică și departamentele de poliție folosesc acum scanerele RSI. Ziua de mâine va aduce aplicații din ce în ce mai extinse pentru această tehnologie temeinic testată în timp — pentru tranzacții financiare, călătorii fără bilet fizic, precum și noi aplicații comerciale și rezidențiale în care securitatea ridicată reprezintă o preocupare majoră.

Geometria mâinii se numără în prezent printre cele mai utilizate tehnologii biometrice, fiind cea mai potrivită pentru aplicații de control al accesului și de pontaj. Spre deosebire de tehnologiile biometrice mai exotice, ale căror implementări pot fi destul de rare, scanarea mâinii este folosită în mod fiabil la mii de locuri de muncă, universități, blocuri de apartamente și aeroporturi — oriunde este necesară o autentificare rezonabil de precisă și neintruzivă.
Natura tehnologiei geometriei mâinii este de așa natură încât majoritatea proiectelor sunt de scară destul de mică și implică doar câteva cititoare, deși există unele proiecte care includ zeci de cititoare.

Probabil cel mai frecvent utilizat și cel mai reușit proiect de scanare a mâinii este INSPASS (Immigration and Naturalization Service Passenger Accelerated Service System), care permite călătorilor frecvenți să evite cozile lungi de imigrare la aeroporturile internaționale din Los Angeles, Miami, Newark (N.J.), New York City, Washington, San Francisco, Toronto și Vancouver. Pasagerii calificați, după înregistrarea în serviciu, primesc un card cu bandă magnetică, codificat cu informațiile lor de scanare a mâinii. În loc să fie procesați de personalul de control al pașapoartelor, călătorii INSPASS își trec cardul, își plasează mâna, și continuă cu formularul I-94 către punctul de vamă.

Aproape 50.000 de persoane s-au înregistrat în serviciu, iar aproximativ 20.000 de verificări au loc în fiecare lună. Călătorii din 30 de țări diferite sunt calificați pentru a se înregistra la INSPASS; în funcție de constrângerile bugetare, obiectivul pe termen scurt este extinderea proiectului INSPASS la peste 20 de aeroporturi din SUA.

Neimplementat încă, dar așteptat să înceapă la un moment dat în 2000, este un alt proiect de scanare a mâinii de mare vizibilitate în Israel, cunoscut informal drept "Basel." Conceput pentru a controla accesul pe un drum care leagă Fâșia Gaza de Cisiordania, Basel va integra atât scanarea mâinii, cât și scanarea facială; un obiectiv primordial în proiectarea acestui sistem biometric a fost oferirea unei securități maxime, permițând în același timp autentificarea în condiții de mediu dificile. Zeci de turnichete activate biometric vor include carduri inteligente bazate pe proximitate, cititoare de scanare a mâinii și camere pentru efectuarea potrivirii prin scanare facială. Deși nici fața, nici mâna nu sunt ideale pentru această aplicație, combinarea celor două permite o eficiență maximă în procesarea a ceea ce va însemna peste 30.000 de muncitori palestinieni în fiecare zi. Singura implementare majoră a geometriei mâinii de către un alt furnizor decât RSI este verificarea de către Disney a deținătorilor de abonamente sezoniere, prin geometria a două degete. Aceasta reprezintă atât o măsură de confort, cât și una de descurajare, deoarece deținătorii de abonamente sezoniere pot evita cozile lungi, dar nu își pot oferi abonamentele prietenilor.

Deși tehnologia biometrică din spate este matură, se estimează că geometria mâinii va fi una dintre tehnologiile biometrice cu cea mai lentă creștere până în 2007. Deoarece gama de aplicații în care este folosită de obicei geometria mâinii se limitează la controlul accesului și pontaj, aceasta va atrage un procent din ce în ce mai mic din veniturile biometrice. În ansamblu, veniturile din geometria mâinii sunt estimate să crească de la 27,7 milioane $ în 2002 la 97,4 milioane $ în 2007. Veniturile din geometria mâinii sunt estimate să reprezinte aproximativ 2,5% din întreaga piață biometrică.

Linkuri Externe

http://www.handreader.com
http://www.biomet.ch