Сборник тезисов 30 мая, 2018 г

370 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
БИОМЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ИНТЕРНЕТ 
ВЕЩЕЙ В УЧРЕЖДЕНИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ 
 
 
 
 

371
СОДЕРЖАНИЕ
 
МЕТОДЫ
 
И
 
ЗАРУБЕЖНЫЙ
 
ОПЫТ
 
БИОМЕТРИЧЕСКОЙ
 
 
АУТЕНФИКАЦИИ
 
В
 
ОБРАЗОВАНИИ 
Говейко С. Н., Голубов С. Д. 
Гомельский государственный университет имени Ф.Скорины 
Аннотация. В статье проведен анализ современного состояния и особенностей методов 
биометрической аутентификации, а также направлений и тенденций мирового рынка биометрии в 
сфере образования. Рассмотрены 
факторы, определяющие растущий спрос на биометрические системы 
в образовании, 
возможности их использования для развития цифровой экономики в Республике 
Беларусь. 
В настоящее время биометрия является активно развивающейся и одной из самых 
перспективных информационных технологий идентификации. Биометрические решения 
стремительно набирают популярность в самых различных отраслях 
–
от паспортно-визовых 
документов нового поколения до образования. Причины популярности биометрических 
технологий очевидны: это их надежность, безопасность, эффективность, комфортность.
В широком смысле под биометрией понимается измерение уникальных физических 
и/или поведенческих характеристик индивидуума. В узком смысле (который сейчас в 
основном и используется) в это понятие включают технологии и системы автоматической 
идентификации человека и/или подтверждения его личности, основанные на анализе 
уникальных биометрических параметров.
Термин «идентификация» происходит от латинского «identificare», что в переводе озна-
чает «отождествление», т. е. установление полного сходства или совпадения. Биометрическая 
идентификация – это способ идентификации личности по отдельным специфическим биомет-
рическим признакам (идентификаторам), присущим конкретному человеку. 
Аутенфикация – это подтверждение личности в Интернете. Биометрическая аутентифи-
кация – это опознание индивидуума на основе его физиологических характеристик и поведе-
ния. Аутентификация проводится посредством компьютерной технологии без какого-либо 
нарушения личной сферы человека. Собранные в базе данных приметы человека сравнива-
ются с теми, которые актуально регистрируются системами безопасности. Проблема аутенти-
фикации пользователя компьютерной системы со времени появления многопользовательских 
систем является весьма актуальной. И особое место в этом занимают биометрические методы, 
которые основываются на уникальности биометрической информации. 
Биометрический контроль доступа – это автоматизированный метод, с помощью 
которого путем проверки уникальных физиологических особенностей или поведенческих 
характеристик человека осуществляется аутентификации личности. Физиологические 
особенности, например, такие, как папиллярный узор пальца, геометрия ладони или рисунок 
радужной оболочки глаза, являются постоянными физическими характеристиками человека. 
Поведенческие же характеристики, такие, как подпись, голос или клавиатурный почерк, 
находятся под влиянием, как управляемых действий, так и психологических факторов, и 
называются динамическими. 
Рассмотрим преимущества и недостатки методов 
биометрической аутентификации с целью возможности их использования в образовании. 
Статические методы. 
Распознавание отпечатков пальцев. Преимущества использования аутентификации по 
отпечаткам пальцев – легкость в использовании, удобство и надежность. Универсальность 
этой технологии позволяет применять ее в любых сферах и для решения любых и самых 
разнообразных задач, где необходима достоверная и достаточно точная идентификация 
пользователей. С
татистические показатели метода лучше показателей способов 
идентификации по лицу, голосу, росписи. Также важно отметить низкую стоимость устройств, 
сканирующих изображение отпечатка пальца и достаточно простую процедуру сканирования 
отпечатка. 
Однако папиллярный узор отпечатка пальца очень легко повреждается мелкими 
царапинами, порезами. Люди, использовавшие сканеры на предприятиях с численностью 

372 
персонала порядка нескольких сотен человек, заявляют о высокой степени отказа 
сканирования. Многие из сканеров неадекватно относятся к сухой коже и не пропускают 
пожилых людей. Также присутствует недостаточная защищенность от подделки изображения 
отпечатка, отчасти вызванная широким распространением метода. Для некоторых людей с 
«неподходящими» пальцами (особенности температуры тела, влажности) вероятность отказа 
в доступе может достигать 100 %. Количество таких людей варьируется от долей процентов 
для дорогих сканеров, до десяти процентов – для недорогих вариантов. Стоит отметить, что 
большое количество недостатков вызвано широкой распространенностью системы, но эти 
недостатки имеют место быть, и проявляются они очень часто.
Аутентификация по радужной оболочке глаза. 
В качестве преимущества метода можно 
отметить статистическую надежность алгоритма. Захват изображения радужной оболочки 
можно производить на расстоянии от нескольких сантиметров до нескольких метров, при этом 
физический контакт человека с устройством не происходит. Также радужная оболочка 
защищена от повреждений 
–
а значит, не будет изменяться во времени. Кроме того, возможно 
использовать большое количество методов, защищающих от подделки. Однако цена системы, 
основанной на радужной оболочке, выше цены системы, основанной на распознавании 
отпечатков пальцев или на распознавании лица. Низкая доступность готовых решений 
препятствует развитию и распространению метода.
Аутентификация по чертам лица. Считается, что статистическая надежность этого 
метода сравнима с надежностью метода идентификации по отпечаткам пальцев. Однако метод 
еще недостаточно хорошо разработан, особенно в сравнении с давно применяющейся 
дактилоскопией, что затрудняет его широкое применение. К преимуществам данного метода 
распознавания лица относится отсутствие необходимости контактировать со сканирующим 
устройством, однако дороговизна оборудования не дает методу развиваться должным образом. 
Имеющиеся в продаже комплексы превосходят по цене даже сканеры радужной оболочки.
Распознавание по венам руки. Не требуется контакта человека со сканирующим 
устройством. Технология сравнима 
по надежности с распознаванием по радужной оболочке 
глаза. Для данной технологии характерны следующие недостатки: недопустимость засветки 
сканера солнечными лучами и лучами гал
огеновых ламп, некоторые возрастные заболевания 
сильно ухудшают FAR и FRR. Метод менее изучен в сравнении с другими статическими 
методами биометрии. 
Аутентификация по сетчатке глаза. К недостаткам подобных систем следует в первую 
очередь отнести психологи
ческий фактор. Сканером тут является весьма сложная оптическая 
система, а человек должен значительное время не двигаться, пока система наводится, что 
вызывает неприятные ощущения. К том
у же, подобные системы довольно дорогие, требуют 
четкого изображения и, как правило, чувствительны к неправильной ориентации сетчатки. 
Поэтому требуется смотреть очень аккуратно, а наличие некоторых заболеваний (например
, 
катаракты) может препятствовать использованию данного метода. Также стоит отметить 
отсутствие широкого рынка предложения и как следствие недостаточная интенсивность 
развития метода, с другой стороны из-за низкой распространенности систем мала вероятность 
разработки способа их «обмана». 
Аутентификация по геометрии руки. Системы аутентификации по геометрии руки 
широко распространены, что является доказательством их удобства для пользователей. 
Использование этого параметра привлекательно по ряду причин. Процедура получения 
образца достаточно проста и не предъявляет высоких требований к изображению. Размер 
полученного шаблона очень мал, несколько байт. На процесс аутентификации не влияют ни 
температура, ни влажность, ни загрязненность. Подсчеты, производимые при сравнении с 
эталоном, очень просты и могут быть легко автоматизированы. 
Динамические методы. 
Аутентификация по голосу. Биометрический метод аутентификации по голосу 
характеризуется простотой в применении. Данному методу не требуется дорогостоящая 
аппаратура, достаточно микрофона и звуковой платы. В настоящее время данная технология 

373
СОДЕРЖАНИЕ
 
быстро развивается, так как этот метод аутентификации широко используется в современных 
бизнес-центрах. Основным и определяющим недостатком метода аутентификации по голосу 
является низкая точность метода. Например, человека с простудой система может не опознать. 
Важную проблему составляет многообразие проявлений голоса одного человека: голос 
способен изменяться в зависимости от состояния здоровья, возраста, настроения и т.д. Это 
многообразие представляет серьезные трудности при выделении отличительных свойств 
голоса человека. Кроме того, учет шумовой компоненты является еще одной важной и не 
решенной проблемой в практическом использовании аутентификации по голосу. Так как 
вероятность ошибок второго рода при использовании данного метода велика (порядка одного 
процента), аутентификация по голосу применяется для управления доступом в помещениях 
среднего уровня безопасности, такие как компьютерные классы, лаборатории 
производственных компаний и т. д.
Аутентификация по рукописному почерку. Метод биометрической аутентификации по 
рукописному почерку основывается на специфическом движении человеческой руки во время 
подписания документов. Для сохранения подписи используют специальные ручки или 
восприимчивые к давлению поверхности. Шаблон создается в зависимости от необходимого 
уровня защиты. 
Обычно выделяют два способа обработки данных о подписи: 
– анализ самой росписи, то есть используется просто степень совпадения двух картинок; 
– анализ динамических характеристик написания, то есть для аутентификации строится 
свертка, в которую входит информация по подписи, временными и статистическими 
характеристиками написания подписи. 
Метод аутентификации по рукописному почерку нельзя использовать повсюду – в 
частности, этот метод не подходит для ограничения доступа в помещения или для доступа в 
компьютерные сети. Однако в некоторых областях, например, в учете, а также всюду, где 
происходит оформление важных документов, проверка правильности подписи может стать 
наиболее эффективным, а главное – необременительным и незаметным способом.
Аутентификация по клавиатурному почерку. Хотя современные исследования 
показывают, что клавиатурный почерк пользователя обладает некоторой стабильностью, что 
позволяет достаточно однозначно идентифицировать пользователя, работающего с 
клавиатурой, на практике часто возникают некоторые проблемы. Следует отметить, что 
подобные системы не требуют дополнительного оборудования – необходимое программное 
обеспечение можно легко встраивать в уже готовые продукты. Однако аутентификация с 
использованием анализа ритмики клавиатурного набора является неисследованной и 
неприемлема в системах, требующих высокого уровня 
защиты [1]. 
Комбинированная (мультимодальная) биометрическая система аутентификации 
применяет различные дополнения для использования нескольких типов биометрических 
характеристик, что позволяет соединить несколько типов биометрических технологий в 
системах аутентификации в одной. Это позволяет удовлетворить самые строгие требования к 
эффективности системы аутентификации. Например, аутентификация по отпечаткам пальцев 
может легко сочетаться со сканированием руки. Такая структура может использовать все виды 
биометрических данных человека и может применяться там, где приходится форсировать 
ограничения одной биометрической характеристики. Комбинированные системы являются 
более надежными с точки зрения возможности имитации биометрических данных человека, 
так как труднее подделать целый ряд характеристик, чем фальсифицировать один 
биометрический признак. 
В отчете «Глобальный рынок биометрии в секторе образования» компания «Technavio», 
являющаяся мировым лидером в исследовании новейших передовых технологий, 
прогнозирует перспективы роста мирового рынка биометрии в секторе образования в 2018 –
2022 гг. Она сегментирует рынок на три направления: технологию распознавания отпечатков 
пальцев, радужной оболочки глаз и распознавание лиц. Было выявлено, что технология 

374 
распознавания отпечатков пальцев в 2017 году по сравнению с двумя другими направлениями 
занимает львиную долю рынка, более 67 % [2]. 
Аналитики компании «Technavio» проанализировали глобальный рынок биометрии в 
Европе, России, на Ближнем Востоке, Африке и Америке. Учебные заведения инвестируют в 
биометрические решения для улучшения общей инфраструктуры. В развитых странах, 
например, в Сингапуре и Японии, спрос на биометрические системы широко распространен 
благодаря глубокому внедрению цифровых технологий в привычный образ жизни. 
В Индии и Китае в последнее время проходит приватизация образования, которая 
неизбежно приведет к увеличению инвестиций и повышению уровня технологий в образовании, 
а, следовательно, к увеличению спроса на биометрические системы в данной сфере. 
Необходимость обеспечения большей безопасности школьников и студентов будет 
способствовать росту рынка биометрии в Северной Америке. Также биометрия широко 
используется для снижения уровня прогулов среди студентов и школьников. Многие 
школьные округа в США включили биометрические решения в свои годовые бюджеты, что 
указывает на высокий потенциал для поставщиков рынка.
В Европе основным фактором, определяющим растущий спрос на биометрические 
системы в секторе образования, является стратегический план «Европа 2020», в котором 
особое внимание уделяется образованию и подготовке кадров, что в дальнейшем будет 
способствовать устойчивому экономическому росту в регионе.
В феврале 2018 года «Ростелеком» представил первую рабочую версию Единой 
биометрической системы. Как заявляют разработчики, она содержит все основные 
компоненты, позволяющие реализовать базовый функционал распознавания личности по 
фотоизображению и голосу и готова к интеграции с информационными системами банков [3]. 
Система базируется в облачной защищенной инфраструктуре «Ростелекома». Данные 
пользователя будут передаваться в систему по каналам связи, защищенным с использованием 
российских криптоалгоритмов. Для решения этой задачи «Ростелеком» разрабатывает 
специальное мобильное приложение со встроенными средствами криптографической защиты 
информации. С точки зрения используемых в биометрической системе решений «Ростелеком» 
придерживается мультивендорного подхода. В системе используются только российские 
решения для распознавания по изображению и голосу. Планируется, что в дальнейшем Единая 
биометрическая система может применяться и в других отраслях: образовании, для получения 
государственных услуг и др.
Системы биометрической идентификации стали зрелым технологическим направлением 
развития, которое будет способствовать обеспечению высокого уровня обучения, 
возможности анализа посещаемости занятий и безопасности учреждений образования. 

жүктеу/скачать 14,01 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: