Aktuální vydání

celé číslo

11

2020

Systémy řízení výroby a výrobních podniků

Elektrické, pneumatické a hydraulické pohony

celé číslo

Biometrie

číslo 7/2003

Biometrie

V naučném slovníku lze pod heslem „biometrie“ nalézt stručnou definici: „obor zabývající se použitím matematické statistiky pro zkoumání proměnlivosti živých organismů“.

V poslední době na sebe poutají pozornost biometrické metody jednoznačně umožňující rychle a s dostupnou technikou určovat jedinečné znaky člověka, a to opakovaně při dlouhodobě zaručené přesnosti a s velkou citlivostí. Tyto znaky jednotlivce jednoznačně identifikují.

Po útocích v USA je svět aktivizován v boji proti terorismu. Biometrické metody se stávají aktuálními při bezpečném zjišťování identity osob legálně překračujících hranice států, vstupujících do významných střežených objektů (banky, letiště, vojenské a státní budovy apod.) a při vyhledávání osob se záznamem v databázi např. mezi diváky na sportovních střetnutích, v zábavních podnicích atp. V každodenním životě, osobním i pracovním, se v současné době otevírá pro biometrické metody široká oblast aplikací na nespočetně mnoha rozhraních mezi člověkem a počítači i výpočetními systémy, např. zajištujícími uskutečňování nejrůznějších finančních transakcí, fungujícími ve spotřební elektronice a v neposlední řadě také při řízení správních a technologických procesů v průmyslu.

Biometrické metody

I když se biometrické metody již využívají, jsou, s výjimkou tlakových „otisků prstů“, z hlediska masového a bezpečného použití v praxi zkoumány teprve velmi krátkou dobu. Mezi nejpoužívanější metody patří:

  • otisky prstů: využíváno je množství moderních principů (např. optický, teplotní, kapacitní stejnosměrný a střídavý, ultrazvukový a radiofrekvenční),

  • sken oční duhovky: oko je snímáno speciální černobílou kamerou ze vzdálenosti několika decimetrů,

  • sken oční sítnice: sítnice oka je vyšetřena přímým měřením laserovým paprskem,

  • rozpoznávání obličeje: fotografováním barevnou kamerou s velkou rozlišovací schopností,

  • rozpoznávání hlasu: frekvenční analýzou hlasového spektra, klasifikací intonace hlasu a jejího rytmu.

  • DNA (zkratka pro deoxyribonukleovou kyselinu): naprosto spolehlivá, avšak velmi komplikovaná genetická informace se nachází ve všech buňkách lidského těla; pro masové využití v praxi není analýza DNA jako biometrické metoda vhodná (využívá se však s úspěchem v jednotlivých případech biometrie).

Existují i další biometrické metody – např. identifikace člověka podle pachu, verifikace správnosti popisu, geometrie dlaně, podle dynamiky úhozů do kláves atd. Posuzovat jednotlivé biometrické metody není jednoduché a případná volba některé z nich závisí na mnoha faktorech. Především je třeba vyjasnit, kde a které biometrické systémy (technologie) lze v široké míře uplatnit, aby byly maximálně využity jejich přednosti a minimalizovány jejich zápory (zachování dlouhodobé přesnosti a spolehlivosti biometrické metody, náklady na pořizování biometrických dat a jejich kontrolu, ochrana biometrických dat před zcizením nebo znehodnocením atd.). Značná péče je věnována zejména ochraně biometrických dat použitých v podobě digitálního osobního průkazu. Krádeže osobních průkazů jsou např. ve Spojených státech nejrychleji rostoucí oblastí kriminální činnosti, která ročně postihuje více než půl milionu osob. Hardware i software pro užívané biometrické identifikační technologie v současné době dodávají desítky světových firem.

Jedním ze základních problémů při volbě biometrické metody je optimálně stanovit úroveň bezpečnosti. Se systémem nastaveným především na stranu bezpečnosti lze dosáhnout malé nebo i nulové pravděpodobnosti „falešného přijetí“ (False Accept Rate – FAR), avšak za cenu poměrně velkého počtu případů „falešného odmítnutí“ (False Reject Rate – FRR). To může některé uživatele při přihlašování nežádoucím způsobem frustrovat. Systém nastavený na menší hodnotu FRR se sice bude naopak příjemné používat, ale pravděpodobnost průniku neoprávněného uživatele do systému bude větší.

Hlavní oblasti současného použití biometrických zařízení

Biometrický systém zajišťuje autentizaci osob. V autentizačním řízení ověřuje, zda o vstup usiluje skutečně pravá osoba, a ne někdo, kdo se za ni jen vydává. Rychle roste počet např. letišť a bank, jejichž stálí zaměstnanci musí při vstupu do chráněných prostor kromě kontroly pomocí běžných identifikačních karet projít ještě zkouškou před biometrickou čtečkou např. obličejů a otisků prstů.

Biometrický systém identifikuje osoby. Podle získaných biometrických dat rozpozná, zda se jedná o osobu známou, se záznamem v databázi. Typickým příkladem využití může být vyhledávání teroristů v davu.

O zavádění biometrických technologií se uvažuje i na hraničních přechodech v Evropě. Německá hraniční policie na hraničním přechodu Rozvadov–Waidhaus mezi Českou republikou a Spolkovou republikou Německo v nedávné době skenovala fotografie z cestovních pasů a porovnávala tyto obrazy v počítačovém systému s autentickými snímky majitelů cestovních pasů.

V kriminalistice se v Evropské unii nahrazuje zařízení pro tlakový otisk palce stanicí značky Livescan (za 40 000 eur), která papilární linie na prstech a dlani digitálně zpracuje na skeneru a údaje o nich vede v evidenci.

Přednost skenu oční sítnice dává např. Mezinárodní úřad pro civilní letectví CAO (International Civil Aviation Organisation). Pro mezinárodní sjednocení průkazů totožnosti a cestovních dokladů je i příslušný úřad OSN. Bude to čipová karta spojená s digitálním a biometrickým znakem. Tento znak bude na kartě uložen zašifrovaný. Autentizace bude probíhat bez porovnání s databází, tzn. výlučně prostřednictvím porovnání znaku na průkazu s odpovídajícím znakem osoby, která průkaz předkládá. Zatím neexistuje shoda ve stanovení doby platnosti průkazu. Uvažuje se o době platnosti v délce deset let.

V aplikacích biometrie na rozhraních výpočetních systémů ve službách, spotřební elektronice a průmyslu nacházejí uplatnění především již zmíněné moderní metody založené na elektronickém snímání otisků prstů, především v kombinaci s optikou. Jde o ověřenou metodu, s jejíž pomocí lze při přijatelných nákladech dosahovat velmi velké přesnosti. V současnosti nejde však jen o konstrukci snímačů a jejich cenu. Na trhu pro tuto důležitou oblast zatím stále ještě chybí nabídka úplného a snadno použitelného řešení zahrnujícího dostatečnou ochranu na všech úrovních, počínaje přístupem k aplikačním programům až po přístup k základnímu systému vstupů a výstupů počítače (BIOS).

Zvláštní význam DNA

DNA patří významné místo v biometrii. Je naprosto spolehlivou genetickou informací, jež se nachází se ve všech živých buňkách. Jejímu využití k masovému zjišťování identity osob a jejich vyhledávání v praxi brání delší doba nutná pro vyhodnocení zjišťované informace a cena potřebné výpočetní techniky. Uvedená metoda je však využívána k identifikaci osob v jednotlivých případech. Například ve stovkách soudních jednání bylo díky DNA možné stanovit nevinu obžalovaného či vinu skutečného pachatele trestného činu.

DNA nachází také velmi cenné a jedinečné využití v moderní léčebné genetice. V každé buňce lidského těla jsou přibližně tři miliardy genů. V lidském těle jsou triliony buněk, jejichž geny vstupují do vzájemných vztahů. Vytvářejí nesmírně složitý genetický systém, pro jehož účinný výzkum dosud nejsou k dispozici zařízení ani metody, které by umožnily realizovat zcela nové efektivní postupy pro komplexní zpracování tak rozsáhlých souborů dat. Nepochybně však postupně budou odkrývána tajemství lidského života, poznávány primární příčiny chorob, přirozeného stárnutí, dědičnosti, vysoké inteligence, budou zaváděny nové úspěšné léčebné postupy dosud nevyléčitelných smrtelných chorob atp.

Budoucnost biometrie

Často diskutované téma, nakolik rozsáhlé používání biometrických metod rušivě zasáhne do soukromí jednotlivých osob, je spíše předmětem teoretických než reálných úvah, ačkoliv se tyto metody v praxi již rychle šíří a jsou nepřehlédnutelnou součástí technického pokroku.

Biometrie – rychle zdokonalovaná počítačovými technologiemi – nepochybně zjednoduší prokazování identity osob. Převratné objevy lze očekávat při výzkumu DNA v lékařských vědách a v genovém inženýrství. Pokroky v těchto vědních oborech v budoucnu pravděpodobně přinesou i vhodné metody a zařízení použitelné k identifikaci jedince, podle např. DNA, ve větší šíři v praxi.

Průmysl se bude, jak uvádí známá agentura pro průzkum trhu Frost & Sullivan, orientovat především na snímaní otisků prstů. Dosud dominující optické snímače však budou podle ní zřejmě vytlačeny polovodičovými kapacitními snímači, které dnes již mohou být lepší, menší a levnější než optické. Jejich prodej by měl exponenciálně růst z nedávných tržeb ve výši 5,1 milionu USD za rok na asi 425 milionu USD za rok v roce 2006. I zde lze nástup skutečně systémových řešení teprve očekávat.

Jiří Černohorský

Inzerce zpět