امروزه به علت اهمیت روز افزون اطلاعات و تمایل افراد به امنیت بیشتر اطلاعات مخصوصا در Internet، ابزارهای قدیمی مانند استفاده از Password به تنهایی جوابگو و قابل اعتماد نمی باشد، خصوصا با ایجاد تجارت الکترونیک و خرید و فروش اینترنتی مسیله امنیت نه تنها برای شرکتها وبانکها بلکه برای عموم افراد مهم شده است.بنابرین متخصصین به دنبال راه هایی مطمین تر می گردند یکی از موفق ترین راه های یافته شده استفاده از علم Biometricاست.

در این مقاله در مورد علم Biometric ودلایل ایجاد آن و انواع آن بحث خواهیم کردونقاط ضعف و قدرت آنها را شناسا یی خواهیم کرد و در پایان کارتهای شناسایی بیومتریکBiometric ID Card مورد بحث قرار خواهد گرفت ودر پایان مقاله پیشنهادی در مورد امنیت در انتخابات الکترونیک.خطوطی که بر روی سرانگشتان همه انسانها نقش بسته از دیر باز مورد توجه همه بوده است،این خطوط نقشهای مختلفی دارند،یکی از این وظایف ایجاد اصطکاک بین سر انگشتان و اشیاء متفاوت است مانند قلم که با استفاده از این اصطکاک می توانیم اشیاء را برداریم ،بنویسیم،یا لمس کنیم.از سوی دیگر این خطوط برای هر شخص منحصر به فرد است ،از سالها پیش از اثر انگشت افراد در جرم شناسی استفاده می شود،و امروزه در علم بیومتریک نیز از آن استفاده می شود. مانند تمام دیگر اعضاء بدن DNA های هر شخصی الگوی ساخت این خطوط را دارا هستند و در واقع DNA های هرشخص نیز کاملا منحصر به فردند و این قضیه تقریبا در مورد تمام دیگر اعضاء بدن صادق اند. با وجود hacker ها و دزدی های اینترنتی Password ها ابزار قابل اعتمادی نیستند.بیومتریک علم شناسایی افراد از طریق مشخصات انسانی اوست که شامل اثر انگشت،کف دست ،صورت ، امضاء ، دست خط ،اسکن عنبیه و شبکیه ، صدا است. در علم بیومتریک اعضایی از بدن مورد توجه قرار گرفته که استفاده از آنها راحتتر و کم ضرر تر باشد. هر کدام از روشهای مورد استفاده دارای نقاط ضعف و قدرتی هستند که با ترکیب آنها با دیگر روشهای امنیتی می توان ضعفهای موجود را از بین برد.هیچ فردی نمی خواهد هنگام چک کردن موجودی خود از طریق شبکه های online بانکها متوجه شود که مو جودیش خالی شده ، در بسیاری از موارد به علت معنی دار بو دن Passwordها افرادی که تا حدی ما را می شناسند میتوانند آنها را حدس بزنند و با فهمیدن شماره ما در بانک به راحتی با استفاده از شبکه onlineبانک وارد حساب ما شده موجودی ما را خالی کنند.با توجه به سرعت رشد قابل توجه تجارت جهانی و اهمیت تجارت نمی توان از سیستمهای قدیمی دستی یا حضوری برای مدت زمان طولانی استفاده کرد، از طرف دیگر استفاده از این روشهای قدیمی با عث اتلاف انرژی و زمان زیاد شده و در مدت زمان طولانی کار کمتری انجام می شود. بنابرین در تجارت ، به موضوع تجارت الکترونیکی نیاز احساس می شود و موضوع بسیار مهمی که امروزه مورد توجه است مسیله امنیت وsecurityاست. Biometric با استفاده از روشهای قابل اعتماد میتواند تا حد زیادی جوابگوی مشکلا تی از این قبیل باشد. علمBiometric نه تنها در مورد تجارت الکترونیک بلکه در موارد بسیار دیگری نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال در آزمایشگاهای مهم و حساس یا ورودیها ی ساختمانهایی که در مورد ورود و خروج از آنها حساسیم یا می توانیم از قفلهایی که روی آنها صفحه کلید نصب شده استفاده کنیم و به افراد مورد نظر اسم رمز عبور بدهیم تا هنگام ورود از آن استفاده کرده داخل شوند ولی این روش نیز زیاد قابل اعتماد نیست با لو رفتن کلمه عبور دیگر این کار به درد نخور خواهد شد. ولی زمانیکه از اثر انگشت یا کف دست یا ... برای شناسایی و اجازه ورود استفاده شود دیگر این مسایل ایجاد نخواهد شد. بعد از شرح اهمیت این موضوع به بررسی Biometric می پردازیم.در تمام مواردی که ذکر خواهد شد ابتدا با استفاده از وسایل مخصوص آن روش معمولا تا 3 بار الگوی اولیه گرفته می شود و بعد از بدست آوردن بهترین الگو ، ذخیره می شود و موقع شناسایی با این الگو مقایسه انجام می گیرد. در Biometric از مشخصا ت فیزیکی و رفتاری برای شناسایی افراد استفاده میشود، مشخصات فیزیکی مانند:اثر انگشت، اسکن دست ، صورت وچشم که خود به دو دسته اسکن عنبیه و شبکیه تقسیم می شود. مشخصات رفتاری مانند:صدا، امضاء، تایپ.

●اثر انگشت:

برای استفاده از اثر انگشت از اسکنرهای مخصوصی استفاده می شود این اسکنرها انواع متفاوتی دارند بعد از اینکه انگشت روی صفحه اسکنر قرار گرفت، بسته به نرم افزار استفاده شده، اثر انگشت اسکن شده و نقاط کلیدی آن تعیین شده و با الگوی اولیه تطبیق داده می شود .البته با توجه به اینکه زمان مقایسه بعد از مدتی که حجم مقایسات زیادشد ،بالا میرود و برای کمتر کردن این زمان، ابتدا نقاطی را به عنوان نقاط کلیدی برای دسته بندی اسکن های موجود استفاده می کنیم و در زمان انطباق از همین کلیدها استفاده کرده و زمان مقایسه را پایین می آوریم. هر چند که تحلیل اثر انگشت بعضی از افراد مانند کارگرانی که کارهای سخت با دستهای خود انجام می دهند یا افراد معتاد مشکل است ولی در کل در بسیاری از موارد از اثر انگشت استفاده های موفقی انجام شده.امروزه این اسکنرها نه تنها در ادارات پلیس بلکه در روی صفحه کلیدها و حتی موش واره ها وجود دارند و از انها در موارد متفاوتی استفاده میشود ، مثلا میتوان با استفاده از امکانات نرم افزاری کامپیوتر را قفل کنیم و در صورتی سیستم کامپیوتری قفل را باز کند که اثر انگشت شما را روی صفحه اسکنر خود اسکن کند.در آینده شاید بتوان از اسکن اثر انگشت به جای تایپ Password در چک کردن پست های الکترونیکیمان استفاده کنیم ، یا در تجارت الکترونیک یا تغییر موجودی در بانکهای online از آن استفاده ببریم.

●اسکن دست:

برای اسکن سطح کف دست از اسکنرهایی با صفحه اسکنی که برای درست قرار گرفتن دست هنگام اسکن مهره هایی برروی آن قرار گرفته استفاده می شود مانند اثر انگشت اسکنر بعد از اسکن کرین با توجه به قابلیتهای نرم افزار و سخت افزار استفاده شده مقایسه انجام می شودکه در صورت تطبیق هویت شخص تایید می شود.جغرافیای کف دست بعد از مدتی با گذشت سال و با بالا رفتن سن تغییر می کند و نیز جراحات نیز باعث عوض شدن شکل کف دست می شود ، بنابرین در استفاده از این روش باید اسکن به دست آمده در مواقع لزوم و نیز بعد از یک دوره زمانی به روز شود و اسکن جدیدی برای شناسایی افراد ایجاد شود. بنابرین استفاده از این روش در مواردی مفید است که به طور مستمر مورد استفاده قرار گیرد و افراد مورد شناسایی با این روش در دسترس باشند. البته این روش به علت اینکه سطح بزرگی را مورد مقایسه قرار می دهند دارای ضریب اطمینان بالایی هستند.

●صورت:

اسکن از صورت به طرزی متفاوت از موارد دیگر صورت می گیرد در این روش نمونه بدست آمده باید به صورت 3D باشد برای این منظور از 3 دور بین که نسبت به هم زاویه 90 درجه می سازند یا از یک دوربین متحرک که بصورت یک نیم دایره که مرکز آن صورت شخص مورد نظر قرار گرفته استفاده کرد و به وسیله نرم افزار مر بوطه یک تصویر3D بدست آورد در تصویر بدست آمده نقاط قرار گیری ابروها ، چشمها، بینی، دهان ،چانه و طول چانه و پیشانی همچنین فاصله چشمها و ابرو ها و ... ثبت و سپس با نمونه های ذخیره شده مقایسه می شوند.این روش به علت استفاده از سخت افزار و نرم افزارهای گران قیمت هزینه زیادی دارد ولی قابلیت اعتماد بالایی دارد. در این روش نیز مانند روش اسکن کف دست نیاز به بروز شدن اطلاعات وجود دارد.

●چشم:

▪اسکن چشم به دو صورت است:

▪اسکن شبکیه:

در اسکن شبکیه با استفاده از دوربین مخصوص الگوی رگ های خونی اسکن می شود برای این کار از لیزر مادون قرمز کم قدرت استفاده میشود. برای بدست اوردن یک تصویر با کیفیت خوب و متمرکز باید چشمها نزدیک دوربین قرار گیرد و این موضوع و اینکه از اشعه لیزر استفاده می شود باعث شده افراد زیادی به این روش علاقه نشان ندهند. درضمن بر خلاف تصور اینکه شبکیه تغییر نمی کند تحقیقات پزشکی نشان داده که برخی از بیماریها روی شبکیه تاثیر می گذارند و آن را تغییر می دهند.

▪اسکن عنبیه:

در اسکن عنبیه دوربین مخصوص رگه های عنبیه را اسکن میکند وبا توجه به اینکه تعدادی زیادی از ویژگیها مورد اسکن و مقایسه قرار می گیرند روش مطمینی ایجاد میشود، در ضمن این روش با لنز ها و عینک ها نیز تطبیق داده شده ونیز مشکل نز دیک بودن دوربین به چشم نیز حل شده و کاربر باید چشم خود را در فاصله حدوداً 30 سانتی متری از دوربین قرار دهد .

● امضاء:

برای ثبت امضا از یک اسکنر بخصوص استفاده می شود ، این اسکنر نه تنها شکل امضاء را اسکن می کند بلکه طرز امضاء کردن را هم می سنجد، به این مفهوم که مناطقی را که قلم را فشار دادید یا تند حرکت دادید ویا برعکس مناطقی از امضا را که خط نازک کشیده اید یا با دقت و آرامش بیشتری کشیده اید را ثبت و مقایسه می کند و با استفاده از این روش جعل امضاء غیر ممکن می شود. البته این روش بهتر است که در مواردی استفاده شود که افراد زیاد از امضاء خود استفاده می کنند در غیر این صورت این روش نیز احنیاج به به روز شدن پیدا می کند. از این روش در امضا کرین قرار داد های مهم که در فواصل دور انحام می گیرد و همچنین در بانکها میتوان استفاده کرد.

●صدا:

ضبط صدا از طریق یک دستگاه ضبط کننده صدا انجام می گیرد و سپس با سخت افزار و نرم افزار مربوطه مورد تحلیل قرار می گیرد با توجه به امکانات در دسترس میتوان مکث ها و بالا و پایین رفتن تون صدا را به صورت یک الگوی صوتی در اورد و با الگوهای ذخیره شده مورد مقایسه قرار داد. نمونه وسایل ساخته شده از این روش قفل در است که با چک کردن صدا و کلمه گفته شده ومعنی جمله ساخته شده کار می کند. به این صورت که کلمه ای یا جمله ای از قبل تعیین شده و به کاربر گفته می شود.

●الگوی تایپ:

شاید این کمی عجیب به نظر برسد ولی الگوی تایپ افراد نیز کاملا با دیگران متفاوت است، در این مورد نیز جمله ای در نظر گرفته می شود و کاربر جمله را در شرایط یکسان با نمونه اولیه تایپ می کند و مقایسه صورت می گیرد، در این نوع نیز تفاوت زمانی ما بین تایپ کلمات ، سرعت تایپ و ... تعیین شده با الگوهای قبلی مقایسه می شود. این روش نیز نیاز به به روز شدن و استفاده مستمر دارد در غیر این صورت مثمر ثمر نخواهد بود.

●کارتهای شناسایی بیومتریک:

کارتهای شناسایی بیومتریک یا Biometric ID Cards ترکیبی از کارتهای شناساشی معمولی و یک یا چند مشخصه بیومتریک هستند. این کارتها کاملا مورد اعتماد هستند و تقلب در آنها و سوء استفاده از آنها تقریبا غیر ممکن است. این کارتها شامل نوع کارت ،مانند :کارت رانندگی ، کارت ماشین و... هستند و سپس مشخصات دارنده کارت مانند :نام ، نام خانوادگی و ... ویک عکس مربوط به دارنده کارت تمام مشخصا ت بعد از ورود به همراه اسکن عکس و تعیین پیکسلهاِی عکس با توجه به یک الگوی مخصوص رمز گذاری که برای آن سازمان در نظر گرفته شده رمز گذاری شده و در قسمت زیر عکس به صورت کد (bar code) ذخیره می شود، سپس هنگام تشخیص عکس و تمام مشخصات ثبت شده برروی کارت خوانده شده و به وسیله الگوی رمز گذاری برای آن سازمان رمز گذاری میشود و سپس bar code بوسیله دستگاه خوانده شده و رمز حاصل از آن با رمز بدست آمده از رمز گذاری مقایسه میشود و در صورت تطبیق هویت فرد تایید می شود.در این روش چون هم رمز و هم مشخصات بر روی کارت ثبت می شود دیگر نیازی به اطلاعات حجیم نمی باشد و فقط الگوهای رمز گذاری باید مشخص باشد و این در مقایسه با حجم بسیار زیاد الگوهای ذخیره شده ناچیز است. اگر در این کارتها یک مشخصه بیومتریک نیز مانند اثر انگشت ثبت شود نه تنها از قانونی بودن کارت اطمینان حاصل می شود بلکه از اینکه کارت به شخص تعلق دارد نیز می توان مطمین شد.

●نتیجه:

Biometric روشهای قابل اطمینان و غیر قابل جعل یا کپی برداری را ارایه می دهد ، مخصوصا در مواردی که اطلاعات حیاتی است مانند اطلاعات تجاری مربوط به یک شرکت ویا حسابهای بانکی این روشها بسیار موفق است .بعضی از روشهای گفته شده امروزه مورد توجه بسیاری از سازمانهاست، به عنوان مثال امروزه در بعضی ادارات و ساختمانها از چک کردن اثر انگشت به همراه شماره پرسونلی برای ثبت ساعات ورود و خروج کارمندان استفاده می شود.از این روشها می توان در انتخابات الکترونیک نیز بهره جست.

منابع:

Web site: www.howstuffwork.com

Fingerprint basics

Website: www.opticsreport.com

http://www.opticsreport.com/content/article.php?article_id=1014&page=1

Website: www.wisegeek.com

What is Biometric Face Recognition

Website: www.sciencenews.org

Website: www.ircert.com

هاله عباسی باویل

دانشجوی کارشناسی ناپیوسته مهندسی کامپیوتر_نرم افزار

دانشگاه جامع علمی کاربردی مرکز تراکتورسازی تبریز

نما مجله الکترونیکی پژوهشگاه اطلاعات و مدارک علمی ایران