Исследование возможностей повышения точности идентификации информационных биометрических систем

• Автор: Прудников, Илья Викторович
• Шифр специальности: 05.25.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 ГЛАВА 1. Анализ основных подходов и методов биометрической идентификации
1.1 Актуальные проблемы идентификации и аутентификации личности
1.2 Основные характеристики биометрических идентификационных систем
1.3 Методы биометрической идентификации
1.4 Интеграция различных технологий
1.5 Принципы комбинирования информации при интеграции
1.6 Пути повышения точности систем биометрической идентификации
1.7 Выводы
2 ГЛАВА 2. Исследование ошибок и разработка метода повышения точности идентификации информационных биометрических систем
2.1 Ошибки, связанные с искажением исходных идентификаторов
2.1.1 Качество идентификаторов
2.1.2 Параметры сканирующего устройства
2.1.3 Деформация отпечатка
2.2 Классические алгоритмы и ошибки алгоритмов
2.2.1 Сопоставление
2.2.2 БЮС-анализ
2.3 Ошибки системы идентификации
2.3.1 Работа системы биометрической идентификации
2.3.2 Идентификация, основанная на пороговой величине
2.3.3 Ошибки системы идентификации, порождаемые атаками
2.4 Адаптация и обучение
2.5 Метод повышения точности системы идентификации
2.5.1 Стандартная система биометрической идентификации
2.5.2 Теоретическое обоснование и модель метода повышения точности системы биометрической идентификации
2.6 Выводы
3 ГЛАВА 3. Программная реализация информационной системы биометрической идентификации и алгоритма атаки. Тестирование
3.1 Программная реализация метода повышения точности
3.1.1 Модуль получения изображений
3.1.2 Модуль построения репрезентаций и селекции
3.1.3 Модуль реализации процедуры идентификации
3.2 Алгоритм атаки и его программная реализация
3.2.1 Генерация поддельного изображения
3.2.2 Меры противодействия к разработанному алгоритму атаки
3.3 Тестирование разработанного метода повышения точности, моделирование атаки
3.3.1 Проверка по сценарию 1 (проверка КЛОД)

3.3.2 Проверка по сценарию 2 (проверка КЛД)
3.3.3 Модификация метода повышения точности
3.3.4 Особенности архитектуры разработанного метода повышения точности
3.4 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения
1 Программная реализация алгоритма атаки
1.1 Листинг кода, реализующего процедуру идентификации, с использованием метода повышения точности:
1.1 Листинг кода, класса, реализующего работу процедуры идентификации:
2 Программная реализация метода повышения точности
2.1 Листинг кода, реализующего алгоритм атаки:
2.2 Листинг кода, функций, исполыцзующихся для работы алгоритмы атаки:
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. За долгие годы развития сформировались и получили в настоящее время широкое распространение информационные системы биометрической идентификации личности (далее информационные биометрические системы), осуществляющие контроль физического доступа и доступа к конфиденциальной информации. В числе областей, где степень надежности информационных биометрических систем переоценить сложно, -пограничный контроль, авиаперевозки, доступ к информации, содержащей государственную тайну. Одним из важных приложений информационных биометрических систем становится идентификация читателей публичных библиотек (в том числе онлайн читателей)1 в целях обеспечения надежного контроля и учета доступа к различным изданиям, особенно, ценным. В качестве биометрического идентификатора используют человеческий голос, почерк, радужную оболочку глаз, отпечатки пальцев.
Выполненные исследования информационных биометрических систем показали, что невозможно гарантировать правильную идентификацию с вероятностью 100 % при существующих технологиях биометрической идентификации. Вместе с тем, расширяющаяся сфера применения биометрических технологий распознавания предъявляет все более жесткие требования к качественным показателям информационных биометрических систем. Результаты тестирования этих систем показывают, что ни одна из них не позволяет обеспечить достаточный уровень точности для идентификации личности на больших массивах данных в автоматическом режиме. Таким образом, в
1 На сегодняшний день активно используются RFID (Radio Frequency Identification - радиочастотная идентификация) метки для идентификации читателей библиотек и единиц фонда, но в случаях организации контроля доступа к ценным изданиям (манускрипты, редкие книги) требуется применение более надежных средств идентификации читателей с использованием биометрических идентификаторов.

4 & {32>12}}
Л | 11 5.5=5132 6.{3]>И} | {32X2} |
| {Э2>12}) |а31+Ь32>1}
Рис. 1.11 Примеры комбинированных мер сходства и решающих правил [41].9, и - значения степеней сходства для двух измерений, Ь и - соответсвующие пороговые значения.
1.6 Пути повышения точности систем биометрической идентификации
Проанализировав существующий опыт интеграции технологий, описанный в 1.4, и основные факторы, влияющие на точность, можно заключить, что повышение точности систем биометрической идентификации может быть достигнуто за счет:
1) улучшения качества используемых устройств сканирования (получение как можно более точных результатов);
2) улучшения качества используемых алгоритмов;
3) интеграции различных модальностей, измерений, экземпляров и алгоритмов.
Пп. 1) и 2) относятся к вопросам развития технологий биометрической идентификации как таковой, среди которых разработка/развитие новых методов сканирования, обработки изображений и алгоритмов идентификации (с учетом новых методов сканирования и обработки изображений).
Так, например, если взять технологию биометрической идентификации по отпечаткам пальцев, то наиболее передовые разработки в данной области (на текущий момент) принадлежат группе ученых лаборатории Английского