Аутентификация по голосу и особенностям речи

Одна из старейших технологий, в настоящее время ее развитие ускорилось — так как предполагается ее широкое использование в построении «интеллектуальных зданий». Существует достаточно много способов построения кода идентификации по голосу, как правило, это различные сочетания частотных и статистических характеристик голоса.

Ее внедрение вызвано постоянным ростом и распространением телефонных линий различного типа. Данный вид биометрии основан на анализе характеристик голоса: громкости, скорости, манере речи и др.

Основные проблемы данного вида аутентификации:

• 1. изменение голоса (эмоции, состояние здоровья);
• 2. помехи в микрофоне и линиях связи;
• 3. перехват конфиденциальной информации нарушителем.

Биометрические технологии будущего Спектр технологий, которые могут использоваться в системах безопасности, постоянно расширяется. В настоящее время ряд биометрических технологий находится в стадии разработки, причем некоторые из них считаются весьма перспективными. К ним относятся технологии на основе:

• 1) термограммы лица в инфракрасном диапазоне излучения;
• 2) характеристик ДНК;
• 3) клавиатурного почерка;
• 4) анализ структуры кожи и эпителия на пальцах на основе цифровой ультразвуковой информации (спектроскопия кожи);
• 5) анализ отпечатков ладоней;
• 6) анализ формы ушной раковины;
• 7) анализ характеристик походки человека;
• 8) анализ индивидуальных запахов человека;
• 9) распознавание по уровню солености кожи;
• 10) распознавание по расположению вен.

Технология построения и анализа термограммы является одним из последних достижений в области биометрии. Как обнаружили ученые, использование инфракрасных камер дает уникальную картину объектов, находящихся под кожей лица. Разные плотности кости, жира и кровеносных сосудов строго индивидуальны и определяют термографическую картину лица пользователя. Термограмма лица является уникальной, вследствие чего можно уверенно различать даже абсолютно похожих близнецов. Из дополнительных свойств этого подхода можно отметить его инвариантность по отношению к любым косметическим или косметологическим изменениям, включая пластическую хирургию, изменения макияжа и т. п., а также скрытность процедуры регистрации.

Технология, построенная на анализе характеристик ДНК (метод геномной идентификации) является, по всей видимости, хотя и самой продолжительной, но и наиболее перспективной из систем идентификации. Метод основан на том, что в ДНК человека имеются полиморфные локусы (локусположение хромосомы (в гене или аллели), часто имеющие 8−10 аллелей. Определение набора этих аллелей для нескольких полиморфных локусов у конкретного индивида позволяет получить своего рода геномную карту, характерную только для этого человека. Точность данного метода. определяется характером и количеством анализируемых полиморфных локусов и на сегодняшний день позволяет достичь уровня 1 ошибки на 1 млн человек.

Динамику ударов по клавиатуре компьютера (клавиатурный почерк) при печатании текста анализирует способ (ритм) печатания пользователем той или иной фразы. Существуют два типа распознавания клавиатурного почерка. Первый предназначена для аутентификации пользователя при попытке получения доступа к вычислительным ресурсам. Второй осуществляет мониторинговый контроль уже после предоставления доступа и блокирует систему, если за компьютером начал работать не тот человек, которому доступ был предоставлен первоначально. Ритм работы на клавиатуре, как показали исследования ряда фирм и организаций, является достаточно индивидуальной характеристикой пользователя и вполне пригоден для его идентификации и аутентификации. Для измерения ритма оцениваются промежутки времени либо между ударами при печатании символов, расположенных в определенной последовательности, либо между моментом удара по клавише и моментом ее отпускания при печатании каждого символа в этой последовательности. Хотя второй способ считается более эффективным, наилучший результат достигается совместным использованием обоих способов. Отличительной особенностью этого метода является его дешевизна, так как для анализа информации не требуется никакого оборудования, кроме клавиатуры. В литературе описаны 4 математических подхода к решению задачи распознавания клавиатурного почерка пользователя ЭВМ: статистический, вероятностно-статистический (на базе теории распознавания образов) и нечеткой логики (на основе нейросетевых алгоритмов).

Следует отметить, что в настоящий момент данная технология находится в стадии разработки, и поэтому сложно оценить степень ее надежности, особенно с учетом высоких требований, предъявляемых к системам безопасности.

Технология анализа формы ушной раковины является одной из самых последних подходов в биометрической идентификации человека. С помощью даже недорогой Web-камеры можно получать довольно надежные образцы для сравнения и идентификации. Этот способ недостаточно изучен, в научно-технической литературе достоверная информация о текущем состоянии дел отсутствует.

В настоящее время ведутся разработки систем «электронного носа», реализующих процесс распознавания по запаху. Наличие генетического влияния на запах тела позволяют считать эту характеристику перспективной для использования в целях биометрической аутентификации личности. Как правило, «электронный нос» представляет собой комплексную систему, состоящую из трех функциональных узлов, работающих в режиме периодического восприятия пахучих веществ: системы пробоотбора и пробоподготовки, линейки или матрицы сенсоров с заданными свойствами и блока процессорной обработки сигналов матрицы сенсоров. Этой технологии, как и технологии анализа формы ушной раковины, еще предстоит пройти долгий путь развития, прежде чем она станет удовлетворять биометрическим требованиям.