Südkoreanische Wissenschaftler haben eine neue Methode zur biometrischen Identifizierung erfunden: durch Schallwellen, die durch den Körper (Finger) laufen . Es stellt sich heraus, dass dieses Signal für jede Person einzigartig ist. Und es ist frei von der Hauptanfälligkeit optischer Biometrie wie Fingerabdruck, Iris oder Gesichtsabtastung. Alle diese Methoden sind von Natur aus anfällig für Spoofing durch Fotografie mit "biometrischem Material". Dies funktioniert nicht mit Schallwellen, sie können nicht fotografiert werden.
Das entwickelte System der bioakustischen Frequenzspektroskopie moduliert Mikrovibrationen, die sich durch den Körper ausbreiten und eine einzigartige spektrale Charakteristik erzeugen. In den Tests wurde das Merkmal zwei Monate lang beibehalten und ergab eine Überprüfungsgenauigkeit von 41 Probanden auf dem Niveau von 97,16%.
Mit der Verbreitung des Internet der Dinge und intelligenter Dinge wird die biometrische Identifizierung voraussichtlich immer wichtiger. Die grundlegende biometrische Authentifizierung basiert auf Bildern des menschlichen Körpers. Wie oben erwähnt, können diese Bilder jedoch von Eindringlingen kopiert werden. Fingerabdrücke sind am einfachsten zu fälschen.
Manipulation von Fingerabdrücken
Die Fingerabdrücke einer Person können auf einer Glasoberfläche, einem Smartphone, einem Türknauf oder einer anderen glatten Oberfläche fotografiert, gedruckt, auf eine Leiterplatte geätzt und dann aus Gelatine kopiert werden - und der "künstliche Finger" ist fertig.
Eine zuverlässigere Option mit Transparentpapier und Holzleim , die gegen Apple TouchID funktioniert:
- 2400 dpi. TouchID, .
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- 1200 dpi.
- .
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- TouchID.
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Iris-basierte Erkennungssysteme gelten als genauer, obwohl eine gefälschte Iris auch aus einem Foto einer Person hergestellt wird, die einen hochauflösenden Drucker und normale Kontaktlinsen verwendet (siehe das Spoofing-Video des Iris-Scanners Samsung Galaxy S8 ).
Zum Kopieren der Iris ist ein Foto einer Person aus einer durchschnittlichen Entfernung im Nachtmodus (für das Infrarotspektrum) ausreichend. Das Foto wird auf einem Laserdrucker gedruckt, sodass die Größe der Iris mit der Größe der Kontaktlinse übereinstimmt. Dann wird die Kontaktlinse auf das Blatt gelegt und das Telefon mit diesem Foto entsperrt.
Alternative Biometrie
Um diese Probleme anzugehen, Forscher schlagen vor , alternative Biometrie, einschließlich Handflächen - Abdruck , Vene , Ohr Kontur , knuckleprints , Nasenporen und kombinierte multimodale Biometrie . Alle diese Technologien beruhen jedoch immer noch auf den strukturellen Eigenschaften des resultierenden optischen Bildes und sind daher anfällig für Fälschungen unter Verwendung kopierter biometrischer Daten.
Bioakustische Signatur
Die neue biometrische Authentifizierungsplattform funktioniert grundlegend anders. Es basiert auf der biodynamischen Fingerantwort im akustischen Spektrum. Dies ist die erste wissenschaftliche Arbeit, die vorschlägt, Biacoustics auf diese Weise einzusetzen. Bisherige akustische Techniken beschränkten sich auf Spracherkennung und Signaturen von Atemgeräuschen, während andere Optionen relativ unerforscht blieben.
Nachfolgend finden Sie eine schematische Darstellung der Plattform und des Konzepts eines akustischen Identifikationssystems, das die Übertragung von Schwingungssignaleigenschaften durch die Knochen und Gewebe des Fingers verwendet.
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Die Abbildung zeigt, wie das vorgeschlagene Schema der bioakustischen Erfassung funktioniert. Wenn Menschen ein Objekt mit der Hand berühren, breiten sich Mikrovibrationen über Finger und Hand aus und enthalten Informationen über die Objekte, mit denen sie interagieren. Das akustische Signal wird aufgrund der anatomischen Merkmale jedes Körpers unterschiedlich übertragen. Somit enthält das Signal anatomische Informationen über die Struktur des Körpers, nämlich Knochen, Knorpel, Sehnen und Muskelgewebe - und beruht auf deren Geometrie sowie auf biomechanischen Eigenschaften.
Zur Authentifizierung legt der Benutzer seinen Finger auf eine Plattform, auf der sich ein Signalgeber (Wandler) und ein akustischer Sensor befinden. Anregungs- und Sondierungsstellen werden so ausgewählt, dass das akustische Signal durch die proximalen und mittleren Phalangen des Fingers gelangt. Insbesondere ist der akustische Sensor 3 mm über der vorderen distalen Interphalangealfalte positioniert, die das untere Ende der distalen Phalanx darstellt. Der Sender befindet sich in einem Abstand von 50 mm vom akustischen Sensor und deckt die Länge der mittleren Fingerhälften vollständig ab.
Experimente haben gezeigt, dass die einzelne Wellenform bei unterschiedlichem Fingerdruck erhalten bleibt.
Wiederholbarkeit (en) und Wellenform bei verschiedenen Drücken (d)
Die Messung wurde im Bereich von 100 Hz bis 3 kHz in 10-Hz-Schritten durchgeführt, was 15 Sekunden dauert. Möglicherweise können diese Eigenschaften mit der Verbesserung der Hardware optimiert werden.
Zu Beginn des Experiments befürchteten die Wissenschaftler, dass sich das Signal aufgrund von Veränderungen in Geweben und Zellen ändern würde. Daher wurden die Experimente dreimal im Abstand von 30 Tagen wiederholt. Sie waren überrascht festzustellen, dass sich die bioakustische Signatur während dieser Zeit überhaupt nicht änderte. Obwohl davon ausgegangen werden kann, dass sich eine anatomische Struktur mit zunehmendem Alter immer noch signifikant genug ändert, um die Signalform zu beeinflussen.
Diese Studie hatte auch einen unerwarteten Effekt. Die bioakustische Frequenzspektroskopie hat sich in der Gewebeanalyse als so genau erwiesen, dass die Erfinder damit begonnen haben, ihre Verwendung auch zur Diagnose von Erkrankungen des Bewegungsapparates zu untersuchen.
Ein wissenschaftlicher Artikel die bioakustischen Unterschrift beschreibt wurde veröffentlicht in den IEEE Transactions on Cybernetics (doi: 10,1109 / TCYB.2019.2941281).
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