Hlavní navigace

Biometriky nejen v pasech (1.)

Ondřej Bitto

O nasazení biometrických prvků do nových cestovních pasů bylo již rozhodnuto. Pojďme se podívat blíže nejen na možnosti využití biometrik a jejich praktické nasazení, ale také na problémy s nimi spjaté. Dnešní díl připomene fakta o zavedení otisků prstů do našich cestovních dokladů spolu s popisem technologického pozadí dané biometriky.

Česká vláda před časem schválila zavedení biometrických prvků do cestovních pasů, a to podle rozhodnutí Evropské rady z prosince loňského roku. Nový doklad by tak měl obsahovat digitální fotografii obličeje a otisk prstu svého držitele. Držitelé takovýchto pasů se pak mohou těšit například na bezvízový styk se Spojenými státy americkými. Otisky prstů mají pořizovat pracovníci na obecních úřadech obcí s rozšířenou působností, žádná centrální databáze však na tomto základě zřizována nebude – po uplynutí reklamační doby, jejíž délka činí 60 dnů, se otisky prstů zničí.

Digitální podoba obličeje by se měla objevit nejpozději v srpnu příštího roku, otisky prstů pak do poloviny roku 2008. Stávající pasy lze samozřejmě používat až do konce doby jejich platnosti. Například sousední Německo plánuje zavedení digitální podobizny obličeje již na listopad letošního roku a otisky prstů na březen roku 2007.

Otisky prstů v praxi u Lufthansy

Podle tiskové zprávy dostupné na stránkách společnosti Siemens začalo přibližně 400 zaměstnanců letecké společnosti Lufthansa na letišti ve Frankfurtu testovat způsob odbavování a nastupování cestujících do letadel, který je založen na snímání otisků prstů. Celý systém by měl přispět k bezpečnějšímu a efektivnějšímu odbavování cestujících.
V roce 2006 má být zahájena druhá fáze projektu, která se přenese na hlavní letiště. Při odbavení na terminálu jsou pasažérům Lufthansy sejmuty otisky prstů, jež jsou následně uloženy do databáze. Otisky prstů jsou společně s informací z odbavení vytištěny v zašifrované podobě jako čárový kód na palubní lístek. Při nastupování do letadla je pak kód na lístku porovnán s vlastním otiskem prstu a pokud se údaje shodují, je cestujícímu umožněn vstup do letadla.

Otisky prstů za sebou mají mnohaletou historii využití nejen ve forenzní sféře, nicméně právě tato oblast je proslavila asi nejvíce. Na bříškách svých prstů (a nejen nich) můžete nalézt papilární linie, které formují různé tvary. Tyto klasifikační vzory lze rozdělit do tří základních skupin, jedná se o takzvané smyčky, víry a oblouky. Prvně jmenovaná kategorie zaujímá 60 až 70 procent všech otisků, víry pak 25 až 35 procent a konečně oblouky pouze kolem pěti procent.

1843
Základní klasifikační vzory. Po řadě smyčka, vír a oblouk.

Je jasné, že hrubé porovnávání otisků prstů na základě takovýchto základních vzorů by nevedlo ke kýženému úspěchu. Algoritmy rozeznávající otisky prstů proto porovnávají detaily vzoru papilárních linií a určují pozici spolu s orientací některých charakteristických znaků. Mezi ně patří například ostrůvky, mosty, rozdvojení, roztrojení či překřížení papilárních linií, které jsou znázorněny na následujících obrázcích:

1842

Algoritmus provádějící porovnání otisků prstů se samozřejmě rozpadá do několika na sebe navazujících fází. Čtecí zařízení nejprve pořídí obraz otisku v barevné škále odstínů šedi, použité techniky se liší podle typu snímače. Pořízený obraz se poté zkonvertuje do monochromatické podoby – papilární linie mají černou barvu. Pro následující přesnou lokalizaci a rozpoznání charakteristických bodů musí být obraz jednotlivých papilárních linií ztenčen, a to až na šíři jednoho pixelu. Nyní již konečně nic nebrání extrakci pozice jednotlivých detailů a jejich předání algoritmu, který provede vlastní porovnání.

Snímačů otisků prstů existuje několika druhů, přičemž se samozřejmě vzájemně liší cenou a kvalitou. Mezi nejstarší senzory patří optické, které získají obraz otisku prstu díky odlišnému odrazu světla od papilárních linií a rýh mezi nimi. Mezi pozitiva optických snímačů patří jejich nízká cena, která je však často vykoupena menší spolehlivostí.

Vyšší přesnost představují snímače kapacitní (neboli silikonové), kdy uživatelův prst funguje jako jedna a povrch snímače jako druhá destička kondenzátoru. Linie jsou více přilehlé, a tudíž mají vyšší kapacitanci než rýhy mezi nimi. Tyto rozdíly se zachytí a vytvoří odpovídající obraz otisku prstu. Ačkoliv jsou kapacitní snímače nákladnější než optické, poskytují díky svým malým rozměrům a poměrně vysoké přesnosti ideální řešení pro zabudování do nejrůznějších hardwarových zařízení.

Kromě právě popisovaných nejrozšířenějších snímačů existují také další řešení, například varianty teplotní a ultrazvukové. Prvně jmenovaná technologie se zakládá na tom, že vzduch má obvykle nižší teplotu než lidská kůže, a proto rozezná linie s vyšší teplotou od rýh mezi nimi. Ultrazvukové snímače fungují podobně jako optické, neměří však dopadající světlo, nýbrž zvukovou vlnu, díky níž jsou schopné rozeznat přilehlé linie od vzdálenějších rýh.

Aby nebylo tak snadné obejít jednotlivé snímače replikou prstu (například dobře známou želatinovou kopií), implementují detekci živosti. Ta může zahrnovat kupříkladu měření teploty, pulsu nebo krevního tlaku. Tak například teplota pokožky se běžně pohybuje těsně pod hranicí 30°C, takže repliky musejí být zahřány na akceptovatelnou teplotu. U venkovních senzorů může být rozpětí přijatelných teplot vyšší než v případě snímačů určených pro vnitřní použití. Měření pulsu poskytuje vyšší bezpečnost než měření teploty, může však být výrazně ovlivněno aktuálním emocionálním stavem snímané osoby.

Dnešní díl představil technologické pozadí tolik diskutovaného rozpoznávání otisků prstů, řádky druhého pokračování vyplní stručný přehled jiných technik a nástin problémů spojených s masovým nástupem biometrik.

Anketa

Setkali jste se již někdy v praxi se snímačem otisků prstů?

Našli jste v článku chybu?