بخش سوم – فناوری‌های کنترل دسترسی زیست‌سنجی – رگ ها – عنبیه – شبکیه
شناسایی با الگوی رگ‌ها
شناسایی افراد با الگوی رگ از طریق شناسایی رگ‌های از نواحی خاص بدن؛ مانند دست، انگشت، مچ دست یا صورت انجام می‌گیرد. از این سامانه‌ها، هم برای تشخیص هویت و هم برای تائید ورود استفاده می‌شود. این فناوری جدید بوده و از فناوری اسکن مادون‌قرمز مینیاتوری استفاده می‌کند. این سامانه‌ها رشد کمتری نسبت به سایر فناوری‌های کنترل دسترسی داشته اند اما رشد استفاده از فناوری شناسایی با الگوی رگ‌ها به صورت تدریجی در حال تکامل است.
رگ های که مستقیما زیر پوست هستند را می توان از طریق یک دوربین مادون قرمز اسکن نمود. این روش برای هر فردی انحصاری بود و با فرد دیگری تفاوت دارد.
به هنگام ثبت نام کاربر ناحیه پوستی مورد نظر را روی اسکنر قرار داده و چندین تصویر مادون‌قرمز گرفته می‌شود. این تصویر به صورت دیجیتال موارد مهم خاصی از پوست را استخراج نموده و به‌صورت یک الگوی ریاضی خاص ارائه می دهد. به هنگام ورود کاربرد در نوبت های بعدی باید این الگوها مجدد خوانده شود یا تطبیق داده شود و در صورت انطباق، سامانه دسترسی را مجاز اعلام می کند.
کاربرد
این سامانه در کاربردهای با حفاظت بالا که به شناسایی کامل یا تشخیص هویت همزمان احتیاج دارند، استفاده می‌شود. این سامانه‌ها می‌توانند طوری برنامه‌نویسی شوند که نواحی دیگری غیر از دست‌ها را نیز بخوانند (در هنگامی‌که دست کاربران بند باشد). فناوری شناسایی با رگ‌ها به‌طور وسیع در عابر بانک‌های ژاپن استفاده شده است.
تولیدکنندگان این فناوری تضمین نرخ عدم خطا در مورد 98/99 درصدی ثبت‌نام کنندگان را می‌دهند که یکی از نرخ‌های بالا در صنعت دستگاه‌های زیست‌سنجی است. کاربر این نوع از سامانه‌های کنترل دسترسی را بیشتر می‌پذیرد، زیرا خیلی به تماس فیزیکی زیاد کاربر نیاز ندارد و با حداقل تماس باپوست کارد صحیح خود را خواهد داشت و حتی با وجود تعداد زیادی کاربران می توان در کمتر از یک ثانیه به نتیجه رسید. به دلیل نوظهور بودن این سامانه‌ها، سوابق عملکردی زیادی از این نوع سامانه ها در دسترس نیست.
این سامانه‌ها دارای آسیب‌پذیری‌های کمی هستند. عملکردی اصلی این سامانه‌ها به جریان خون در درون رگ‌ها بستگی دارد. تقریباً غیرممکن است اگر سامانه‌ای به‌درستی کار بکند در عملیات شناسایی ناکام بماند.
سامانه شناسایی افراد از طریق عنبیه چشم توسط عکس برداری دوربین مادون قرمز از عنبیه کاربر که در فاصله 4 سانت تا یک متری قرار دارد، و نیازی به مداخله کاربر ندارد، صورت می پذیرد. عنبیه؛ حلقه رنگی است که کاملاً قابل‌مشاهده بوده و مردمک چشم را احاطه می کند. این حلقه یک ساختار عضلانی است که میزان نور ورودی به چشم را کنترل می‌کند. عنبیه از جزییات پیچیده و قابل‌اندازه‌گیری به‌صورت ناهمواری، گودال‌ها و برآمدگی‌ها تشکیل شده است. هیچ دو عنبیه‌ای شبیه هم نیستند. حتی دو عنبیه یک نفر کاملاً با هم متفاوت است. اطلاعات منحصر بفرد در یک عنبیه قابل‌اندازه‌گیری است که بسیار بیشتر از یک اثرانگشت است.
- فناوری شناسایی از طریق عنبیه به‌طور سنتی در مکان هایی با رده حفاظتی بالا صورت گرفته و تصویربرداری با فاصله کمتر از یک متر امکان پذیر است و امکان جستجو در بانک های بزرگ اطلاعاتی انهم بدون خطا وجود نداشته باشد. از کاربردهای مشهور این سامانه‌ها می توان از غربالگری مسافران هواپیما، شناسایی زندانیان و دسترسی به سوابق مراقبت‌های بهداشتی افراد نام برد. ویژگی‌های سامانه‌های تشخیص عنبیه عبارت‌اند از:
- پایداری: عنبیه انسان در طول زندگی فرد ثابت است و این باعث می‌شود تا عنبیه، زیست‌سنجی بسیار مطلوب برای سامانه کنترل دسترسی باشد.
- یکتایی: عنبیه به دلیل دارا بودن سطح فراوانی از جزئیات که قابل جمع‌آوری هستند؛ دقیق‌ترین نوع روش زیست‌سنجی تلقی می‌شود. سامانه‌های موجود بیش از 240 ویژگی منحصربه‌فرد را در فرمول‌بندی الگو ثبت می‌کنند که بیش از 10 برابر سایر سامانه‌های زیست‌سنجی است. احتمال اینکه دو عنبیه با الگوی یکسان باشند؛ در حد صفر است.
- انعطاف‌پذیری: برخلاف برخی دیگر از سامانه‌های کنترل دسترسی زیست‌سنجی، تشخیص عنبیه نیازی به تماس فیزیکی ندارد. این بدان معنی است که برای استفاده از آن در محیط‌هایی که از دستکش یا وسایل محافظ دیگر استفاده می‌شود، سامانه ای ایده‌آل و مناسب است. فناوری تشخیص عنبیه می‌تواند به‌راحتی در سامانه‌های کنترل دسترسی موجود ادغام شود؛ یا به‌عنوان یک سامانه مستقل عمل کند.
- قابلیت اطمینان: از آنجا که سامانه از تصاویر مادون‌قرمز استفاده می‌کند، فقط عنبیه زنده می‌تواند ثبت شود. الگوی جداگانه و مصنوعی غیر زنده عنبیه، امکان سرقت، از دست دادن یا تکثیر ندارد. استفاده غیرقانونی از الگوی عنبیه یک کاربر مجاز؛ بعید به نظر می رسد و تولید مدل‌هایی از عنبیه که بتواند ردیاب را فریب دهد، تقریباً غیرممکن است. در هنگام مرگ، بافت عنبیه یکی از اولین بافت‌های بدن است که روبه‌زوال می‌رود. آسیب شناسان پزشکی قانونی از عنبیه به‌عنوان یک تخمین دقیق زمان مرگ استفاده می‌کنند. این مسئله مانع از فریب سامانه با استفاده از چشمی که از یک کاربر مجاز کپی شده است؛ می گردد.
- غیرقابل نفوذ: اگرچه اصطلاح اسکن عنبیه، اغلب در ارتباط با استفاده از فناوری تشخیص عنبیه مورد استفاده قرار می‌گیرد، ولی باید بدانیم هیچ اسکنی از عنبیه صورت نمی‌گیرد. در شناسایی عنبیه، از یک دوربین برای گرفتن تصویر از عنبیه استفاده می‌شود و سپس آن تصویر به یک الگو تبدیل می‌شود. در فرآیند تصویربرداری از هیچ چراغ روشن یا لیزر استفاده نمی‌شود. عینک و بیشتر عدسی‌های چشمی را می‌توان در طی این روش توسط کاربر استفاده نمود، بدون اینکه دقت سامانه به خطر بیافتد.
در سال 1993، دکتر جان داگمن دارای دکترا از دانشگاه کمبریج انگلستان ابتدا فرآیند دریافت و پردازش تصاویر عنبیه را با استفاده از نور مادون قرمز نزدیک، برای شناسایی الگوهای موجود در عنبیه که معمولاً با نور مرئی دیده نمی‌شود، تشریح نمود.
فرآیند داگمن از دوربینی تک‌رنگ که در فاصله کمتر از یک متر از چشم و از نور مرئی و مادون‌قرمز بود، استفاده کرد. دامنه فرکانس نور مادون‌قرمز (700 تا 900 نانومتر) همان محدوده‌ای است که چشم‌پزشکان برای مطالعه «کیست ماکولا» مورد استفاده قرار می‌دهند و برای چشم بی‌ضرر است. ال ای دی های مورد استفاده برای تولید این نور شبیه به موارد استفاده شده در کنترل از راه دور تلویزیون، اسباب‌بازی‌ها و سایر محصولات مصرفی وجود دارد. انرژی ورودی به چشم در حالت استفاده از دوربین، بسیار کمتر از زمانی است که فرد در معرض نور خورشید قرار دارد یا به یک لامپ رشته‌ای نگاه می‌کند.
عوامل مختلفی می‌تواند بر روی تصویر عنبیه از جمله زاویه دوربین، اندازه مردمک، زاویه سر یا جهت موقعیت چشم تأثیر بگذارد. تولیدکنندگان برای جبران این عوامل از مدل‌های ریاضی استفاده می‌کنند.
هسته اصلی سامانه تشخیص عنبیه (شکل 18) نرم‌افزاری است که توابع زیر را انجام می‌دهد:
- ابتدا تصویری از چشم از جمله عنبیه را به دست می‌آورد.
- مرزهای عنبیه را مشخص می‌کند. این نرم‌افزار برای یافتن لبه بیرونی عنبیه، تصویر را از حاشیه راست و چپ باریک می‌کند. این روش افقی باعث انسداد ناشی از پلک‌ها می‌شود. در عین حال، مردمک (لبه داخلی عنبیه) را پیداکرده و به علت مشکلات رطوبت و روشنایی ذاتی، مخروط 90 درجه پایین عنبیه را کنار نمی‌گذارد.
- سامانه؛ مختصات قطبی بر روی عنبیه ایجاد می‌کند.
- مناطقی را برای تجزیه و تحلیل در سامانه به صورت اعلام مختصات آن تعریف می‌کند. بعضی از فیلترها به‌اندازه 70 درصد از عنبیه را پردازش می کنند، اما بیشتر این فیلتر ها درصد کمتری را استفاده می‌کنند. این تصاویر فراتر از آنچه یک نمایش تصویری می‌تواند ارائه دهد، جزئیات فوق‌العاده‌ای را نمایش می‌دهد.
- سامانه داده‌های تصویری را با تبدیل آن به عبارات ریاضی پیچیده، در فرآیندی به نام تخریب؛ تجزیه و تحلیل می‌کند. این الگوریتم‌ها بخش‌های چشم را به صدها بُردار شبیه به یک کد دنباله دار DNA صافی و ترسیم می‌کنند. این بُردارها چه چیز هستند و کجا قرار دارند را در تصویر مشخص می‌کنند.
- سامانه یک الگو تولید می‌کند. در این مرحله، پایگاه داده مقایسه تصاویر عنبیه را انجام نمی‌دهد، بلکه بازنمایی‌های شش‌ضلعی از داده‌های برگردانده شده توسط فرآیند تخریب را انجام می‌دهد.
- الگو را ذخیره و اغلب آن را رمزگذاری می‌کند.
- الگوی درخواستی دسترسی کاربر را با الگوی ثبت‌نام برای دسترسی یا عدم دسترسی مطابقت می‌دهد.
کنترل دسترسی با از طریق شناسایی یا تشخیص عنبیه بسیار دقیق است و گزینه مناسبی برای کاربردهای با حفاظت و حساسیت بالا است. از تشخیص عنبیه می‌توان برای کارهای شناسایی و تأیید نیز استفاده کرد. شناسایی زندانیان؛ یکی از کاربردهای متداول تشخیص عنبیه در اجرای قانون است. علاوه بر این، پلیس در حال افزودن عنبیه به پایگاه داده ملی زیست‌سنجی خود است.
حداقل وضوح تصویر برداری در اینگونه سامانه ها که بتواند با جزئیات فراوانی از عنبیه تصویر بگیرد؛ به حداقل 50 پیکسل در شعاع عنبیه نیاز دارد. با این وجود اکثر سامانه‌های تجاری از 100 تا 140 پیکسل ضبط می‌کنند. و بیشتر تولیدکنندگان نرم‌افزار سرعت تجزیه و تحلیل برای بیش از 500000 تصویر در هر ثانیه را تبلیغ می‌کنند. به‌طورکلی، زمان چرخه سامانه از خواندن اولیه تا دسترسی برای یک دستگاه تشخیص عنبیه مستقل باید چند ثانیه باشد. ادعای تولیدکنندگان برای صحت ممکن است توانایی واقعی فناوری را بیش از حد بیان کند. در گزارشات بیشتر خطاهای تشخیص عنبیه در مراحل ارزیابی و تطبیق تصاویر عنبیه عنوان شده است.
فناوری شناسایی یا تشخیص از طریق عنبیه به حضور کاربر جهت کنترل نیاز دارد. به‌طور سنتی، ثبت‌نام کنندگان باید برای یک‌لحظه در یک نقطه خاص بایستند. بااین‌حال، فناوری در حال ظهور قادر به گرفتن عنبیه بدون آنکه شخص مجبور به ایستادن شود غ وجود دارد. بسیاری از کاربران تا زمانی که به عملکرد آن عادت نکنند؛ جهت ارتباط با سامانه به مشکل برمی‌خورند. بااین‌حال، مانند سایر روش‌های زیست‌سنجی، شخص باید با سامانه بیشتر آشنا شود تا نرخ خطای عدم اجازه تردد، کاهش یابد.
تجزیه و تحلیل تصویر، بستگی به کیفیت آن دارد. اگر به هنگام ثبت‌نام کیفیت تصویر پایین باشد انطباقات بعدی با دشواری صورت می گیرد.
شبکیه، عصبی نازک (یک صدم سانت) در پشت چشم است. این عصب، بخشی از چشم است که نور را حس می‌کند و پالس‌هایی را از طریق عصب بینایی به مغز می‌فرستد. این، معادل زیستی تقریبی دیدن فیلم در یک دوربین است. رگ‌های خونی و قسمت‌هایی که برای شناسایی زیست‌سنجی مورد استفاده قرار می‌گیرند در لایه بالای شبکیه یافت می‌شوند و الگویی را تشکیل می‌دهند که برای هر فرد منحصر بفرد است.
اسکن شبکیه یکی از قدیمی‌ترین روش‌های زیست‌سنجی است. در دهه 1930، طی تحقیقاتی آمده است الگوهای وریدی خون در قسمت پشت چشم برای هر فرد منحصر بفرد است.
در اواسط دهه 1980 اولین سامانه‌های شناسایی با اعصاب چشمی(شبکیه) به صورت تجاری در دسترس عموم قرار گرفت. تحولات بعدی باعث شد که واحدهای اسکنر کوچک‌تر و کم‌هزینه‌تر ساخته شوند. بااین‌حال، به دلیل هزینه‌های اجرایی، دشواری در جمع‌آوری نمونه‌ها و دیدگاه منفی در مورد نفوذ، به میزان قابل‌توجهی استفاده از آن‌ها کاهش‌یافته است. در کاربردهای با حفاظت و حساسیت بالا که نیاز به توان پایین و تعداد کمی از کاربران مجاز است، فناوری اسکن شبکیه یکی از معدود راه های شناسیی افراد جهت تردد است.
ادامه دارد…..