Połączenie światła i dźwięku zapewnia informacje o głębi, które czynią uwierzytelnianie biometryczne 3D oparte na żyłach właściwie niemożliwym do oszukania.
Biometria jako metoda autoryzacji
Uwierzytelnianie biometryczne, które wykorzystuje unikalne cechy anatomiczne, takie jak odciski palców lub rysy twarzy do weryfikacji tożsamości osoby, coraz częściej zastępuje tradycyjne hasła dostępu do wszystkiego, od smartfonów po systemy bankowe. Nowo opracowane podejście, które wykorzystuje obrazy 3D żył palców, może znacznie zwiększyć bezpieczeństwo tego typu uwierzytelniania.
Opracowana przez nas metoda biometrycznego uwierzytelniania żył palca 3D zapewnia poziomy zabezpieczenia przed spoofingiem, które wcześniej nie były możliwe – twierdzi Jun Xia z University at Buffalo, The State University of New York, lider zespołu badawczego. Ponieważ żadne dwie osoby nie mają dokładnie tego samego trójwymiarowego wzoru żył, sfałszowanie uwierzytelnienia biometrycznego żył wymagałoby stworzenia dokładnej repliki żył palca człowieka w 3D, co w zasadzie nie jest możliwe.99% skuteczności
W czasopiśmie Optical Society (OSA) Applied Optics naukowcy opisują swoje nowe podejście do tematu biometrii, które stanowi pierwszy przypadek zastosowania tomografii fotoakustycznej do uwierzytelniania biometrycznego żył palca w trzech wymiarach. Testy tej metody na ludziach wykazały, że może ona poprawnie zaakceptować lub odrzucić tożsamość w 99% przypadków.
Zdaniem Giovanni Milione z NEC Laboratories Americ, Inc.:
Ze względu na pandemię COVID-19 wiele prac i usług jest obecnie wykonywanych zdalnie. Ponieważ nasza technika wykrywa cechy w 3D, mogłaby zostać wykorzystana do lepszego techniki uwierzytelniania służące ochronie danych osobowych i poufnych dokumentów.
Głębokość czyli 3-ci wymiar sukcesu
Chociaż opracowano inne metody uwierzytelniania biometrycznego oparte na żyłach palców, wszystkie są oparte na obrazach 2D. Dodatkowa głębia obrazu 3D zwiększa bezpieczeństwo, utrudniając sfałszowanie tożsamości i zmniejsza prawdopodobieństwo, że technika zaakceptuje niewłaściwą osobę lub odrzuci właściwą.
Aby przeprowadzić uwierzytelnianie biometryczne 3D przy użyciu żył w palcach danej osoby, naukowcy zwrócili się ku tomografii fotoakustycznej, technice obrazowania łączącej światło i dźwięk. Najpierw do oświetlenia palca służy światło lasera. Jeśli światło uderza w żyłę, wytwarza określony dźwięk. System następnie wykrywa ten dźwięk za pomocą detektora ultradźwiękowego i wykorzystuje go do rekonstrukcji trójwymiarowego obrazu żył.
Nie było łatwo
Używanie tomografii fotoakustycznej do uwierzytelniania biometrycznego żył palca 3D było wyzwaniem ze względu na nieporęczny system obrazowania, małe pole widzenia i niewygodne ustawienie dłoni – opowiada Xia. Rozwiązaliśmy te problemy w nowym projekcie systemu poprzez lepsze połączenie wiązek świetlnych i akustycznych oraz wykonanych na zamówienie przetworników w celu poprawy pola widzenia.Zaprojektowano również specjalne okno obrazowania, które pozwala na naturalne ułożenie dłoni na platformie, podobnie jak w pełnowymiarowym skanerze linii papilarnych. Kolejnym krytycznym osiągnięciem był nowy algorytm dopasowywania, opracowany przez Wenyao Xu, który umożliwia biometryczną identyfikację i dopasowywanie cech w przestrzeni 3D.
Naukowcy przetestowali swój nowy system na 36 osobach, obrazując ich cztery lewe i cztery prawe palce. Testy wykazały, że podejście to było wystarczająco dokładne, zwłaszcza gdy używano wielu palców.
Przyszłość
Naukowcy pracują teraz nad jeszcze mniejszym systemem i przede wszystkim skróceniem czasu obrazowania do mniej niż jednej sekundy. Zwracają uwagę, że powinno być możliwe wdrożenie systemu fotoakustycznego w smartfonach, ponieważ systemy ultradźwiękowe zostały już opracowane do użytku w telefonach. Mogłoby to umożliwić tworzenie systemów przenośnych lub ubrań, które przeprowadzają uwierzytelnianie biometryczne w czasie rzeczywistym.
