Cистемы биометрической идентификации. Как не ошибиться в выборе

Что такое биометрия? Под биометрией мы понимаем личную персональную идентификацию по уникальным биологическим признакам. Их не так уж и много, а методик и алгоритмов качественной идентификации – и того меньше. Однако я хотел бы рассмотреть не технический аспект применения биометрического распознавания, а в большей степени организационно-техническое использование систем такого рода для решения конкретных задач.

Биометрию в первую очередь стоит связывать с безопасностью: с одной стороны, это комплексная общественная безопасность (ее принято называть физической – направленной на идентификацию и сопоставление характеристик и выдачу управляющего решения); с другой – защита информации, где объектом охраны будут персональные данные или биометрические слепки, а также информация и алгоритмы управляющего воздействия (база поиска и условия сопоставления).

Итак, принимаем постулат: используя биометрические данные в базе и корректный материал для сопоставления, мы можем абсолютно точно идентифицировать человека по индивидуальным уникальным признакам. Возникает вопрос: какими средствами?

Все системы биометрической идентификации условно можно разделить на контактные, бесконтактные и псевдобесконтактные.

Контактные. Системы в которых присутствует непосредственный контакт исходного биопризнака с устройством считывания (сканер пальцев или ладони для получения образца отпечатка или препарат крови, биосекрета, эпителия, волос, ногтей для анализа ДНК). Такая биометрия дает очень высокое качество анализа и сопоставления материала, но также имеет ряд ограничений либо по технологиям и времени (исследование ДНК требует большой работы в специальной лаборатории), либо по обслуживанию (контактные сканеры отпечатков необходимо постоянно чистить). И даже эти технологии не позволяют полагаться на полностью автоматический режим: нет однозначного соответствия между материалом и человеком, а в случае с некоторыми сканерами отпечатков пальцев может иметь место корректное распознавание неживого образца или синтетической подделки.

Бесконтактные. Эти системы предполагают, что биопризнак напрямую не контактирует с устройством считывания. В данном случае это распознавание лица или силуэта на оптических или инфракрасных камерах с применением векторных или термографических моделей. Достоинства заключаются в отсутствии лабораторных исследований, простоте обслуживания и возможности работы в потоке. Однако есть ряд серьезных ограничений, которые в первую очередь касаются качества. Все системы биометрии имеют вероятностную природу оценки и сопоставления. Для бесконтактных оптических решений она априори ниже, чем для контактных. Кроме того, модели и алгоритмы выделения биометрических признаков требуют существенных вычислительных мощностей, которые можно активно задействовать и на этапе подготовки материала к выделению признаков. Нужны и специальные условия освещенности, и положение камер, и скорость затвора, и оптика.

Сейчас псевдобесконтактные системы активно развиваются как альтернатива контактным, они имеют высокую точность идентификации и при этом не требуют частого обслуживания. К псевдоконтактным относят программы распознавания рисунка вен и радужной оболочки глаза. Cистемы распознавания формы кисти и сканеры сетчатки из эксплуатации уже выведены.

Вопрос о необходимости, достаточности и избыточности применения биометрических технологий требует внимательного рассмотрения. Как и в любой вероятностной системе, в биометрической идентификации постоянно соревнуются три показателя: цена, качество, целесообразность использования. Поэтому для успешного внедрения необходимо найти баланс. При проведении организационно-технического анализа в первую очередь надо задаться вопросом: каких издержек в числовых показателях поможет избежать применение биометрии в горизонте 1-2-5 лет? Если расчеты показали, что бизнес или производство нуждаются в персональной идентификации каждого, то следует обратить внимание на фактор времени на распознавание одного человека. Например, стандартные требования для простой бесконтактной системы – 1 человек в 1 секунду на 1 кв. м. При классическом подходе к СКУД на проходной для прикладывания карты и прохода нужно 0,3–1 секунды. При этом вероятность корректного определения карты при исправном оборудовании составляет почти 100%. То есть при среднем времени прохода людей в потоке 0,7 секунды и даже параллельной работе традиционных СКУД и системы распознавания лиц на 1000 проходов мы удлиняем очередь прохода минимум на 15 минут или более с учетом вероятностных ошибок бесконтактной биометрии. Так, внедрение псевдобесконтактной биометрии замедлит этот процесс как минимум вдвое. Поэтому при выборе типа системы идентификации сотрудников или их комбинации следует отталкиваться от степени защищенности, она будет отличаться для общедоступного офиса и особо важного объекта.

Также стоит рассчитать минимально необходимый уровень вероятности распознавания. Из курса матанализа известно, что общая вероятность двух и более последовательных систем всегда больше самой большой единичной вероятности. Например, у нас есть бесконтактная система распознавания лиц в потоке на произвольной выборке лиц, то есть идентифицируемые не заинтересованы в собственном корректном распознавании (в местах общего доступа и массового скопления людей). Заинтересованным в оперативном сопоставлении максимального количества объектов необходимо не только установить одну или несколько систем на проход, но еще и соблюсти все требования к получению качественного материала. Для этого приходится идти на хитрости. Так, часы или рекламный стенд над камерой по статистике увеличивает вероятность получения подходящего для распознавания материала в четыре раза. А ясное и четкое оповещение людей о работающей видеозаписи и системе распознавания позволяет привлечь внимание к специально противодействующим людям (отворот головы, наклон, неестественное поведение). В этом случае биометрический комплекс не распознает конкретного человека, но задача по обеспечению безопасности будет выполнена.

Итак, разные цели могут потребовать внедрения систем биометрической идентификации разного типа, а их технологические особенности надо использовать в совокупности с другими техническими средствами и организационными мероприятиями. При этом на этапе проектирования надо исходить из задачи безопасности и назначения, учитывать, создается ли система для оперативного реагирования или постпроцессного расследования.

Я сторонник широкого внедрения биометрии, так как в период цифровизации жизни это может стать дополнительным признаком индивидуальности личности. Например, просмотрев из браузера товар на сайте производителя, мы получаем на электронную почту рекламу на все группы подобных товаров. Это происходит именно потому, что мы не указали свои персональные данные и принципиально не отказались от данной услуги.

Сейчас идет процесс первичного накопления биометрической информации, который, на мой взгляд, необходимо максимально ускорить, так как будущее за большими данными, к которым относятся и биометрические слепки. Рано или поздно цифровой паспорт будет создан, а на большом объеме биометрических данных можно эффективно решать общественно значимые задачи – здравоохранения, социальные, демографические и т. д. Однако специалисты не забывают о том, что у любой благой идеи возможна и оборотная сторона. Поэтому важнейшей задачей остаются сохранность, целостность и защищенность баз биометрических данных как основного богатства государства и сферы его национальных интересов.