Máy quét vân tay sinh trắc học
bởi Chris Woodford . Cập nhật lần cuối: ngày 28 tháng 6 năm 2017.
Nothing hoàn toàn an toàn. Khóa có thể được chọn, két có thể được chia thành, và mật khẩu trực tuyến có thể được đoán sớm hay muộn. Làm thế nào, sau đó, chúng ta có thể bảo vệ những điều mà chúng ta đánh giá? Một cách là sử dụng sinh trắc học- dấu vân tay, quét mống mắt , quét võng mạc, quét khuôn mặt và các thông tin cá nhân khác khó vẽ hơn. Cách đây không lâu, nếu bạn đã lấy dấu vân tay, rất có thể bạn đang bị buộc tội; bây giờ, những người vô tội đang chuyển sang dấu vân tay để tự bảo vệ mình. Và bạn có thể tìm thấy các máy quét vân tay trên mọi thứ từ tòa nhà an ninh cao tới các máy ATM, thậm chí cả máy tính xách tay. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn cách chúng hoạt động!
Ảnh: Lấy dấu vân tay bằng máy quét vân tay cầm tay. Khu vực quét nằm trên máy (ở bên trái khi chúng ta nhìn vào nó) và bạn có thể thấy hình ảnh của bản in xuất hiện trên màn hình LCD . Ảnh của TSgt. Efren Lopez được phép của Quân đội Mỹ.
Tại sao dấu vân tay là duy nhất?
Ảnh: Dấu vân tay của bạn giống như chìa khóa duy nhất bạn mang ở khắp mọi nơi. Theo lý thuyết, không ai khác có cùng một bản in như bạn. Từ "dấu vân tay" là một chút gây hiểu nhầm: những đường vân trên đầu ngón tay và ngón chân của bạn không có ở đó để giúp mọi người xác định bạn, nhưng để giúp bạn nắm bắt tốt hơn về những thứ bạn nhận hoặc đi bộ.
Nó khá rõ ràng lý do tại sao chúng ta có vân tay-the nhỏ rặng núi ma sát trên các đầu ngón tay của chúng tôi và ngón tay cái làm cho nó dễ dàng hơn để nắm mọi thứ. Bằng cách làm cho những ngón tay của chúng ta trở nên dơ dáy hơn, những dải đất này sẽ tăng lực ma sát giữa hai bàn tay của chúng ta và những đồ vật chúng ta cầm giữ, làm cho việc thả vật trở nên khó khăn hơn. Bạn có dấu vân tay ngay cả trước khi bạn được sinh ra. Trên thực tế, dấu vân tay được hình thành hoàn toàn vào lúc bạn bảy tháng tuổi trong dạ con. Trừ khi bạn bị tai nạn bằng tay, dấu vân tay của bạn vẫn giữ nguyên trong suốt cuộc đời của bạn.
Điều gì làm cho dấu vân tay là một cách tuyệt vời để nói với mọi người rằng chúng hầu như độc nhất: dấu vân tay phát triển thông qua quá trình ngẫu nhiên theo mã trong DNA của bạn (công thức di truyền nói với cơ thể bạn về cách phát triển). Bởi vì môi trường trong tử cung cũng có hiệu quả, ngay cả những bản in của cặp song sinh giống nhau hơi khác nhau. Mặc dù có thể người ta có thể tìm thấy hai người có dấu vân tay giống nhau, nhưng cơ hội xảy ra chuyện này rất nhỏ và hầu như không đáng kể. Trong một vụ án hình sự, thường có các bằng chứng pháp y khác có thể được sử dụng với dấu vân tay để chứng minh tội lỗi của một người hoặc vô tội hơn là nghi ngờ hợp lý. Dấu vân tay đang được sử dụng để kiểm soát truy cập vào một thứ gì đó giống như máy tính hệ thống, cơ hội của một người ngẫu nhiên có chỉ một dấu vân tay chính xác để đạt được mục nhập nói chung là quá nhỏ để lo lắng - và ít hơn nhiều cơ hội của người đoán đúng mật khẩu hoặc có thể vượt qua một khóa vật lý.
Ghi danh và xác minh
Giả sử bạn đang đảm nhiệm an ninh cho một ngân hàng lớn và bạn muốn đặt một hệ thống quét dấu vân tay trên cửa quay chính, nơi nhân viên của bạn đến vào mỗi buổi sáng. Làm thế nào nó sẽ làm việc chính xác?
Có hai giai đoạn riêng biệt liên quan đến việc sử dụng một hệ thống như thế này. Trước tiên, bạn phải trải qua một quá trình được gọi là tuyển sinh , nơi mà hệ thống học về tất cả mọi người nó sẽ phải nhận ra mỗi ngày. Trong quá trình ghi danh, dấu vân tay của mỗi người được quét, phân tích và lưu trữ dưới dạng mã hoá trên cơ sở dữ liệu an toàn. Thường phải mất ít hơn một nửa giây để lưu giữ bản in của một người và hệ thống này hoạt động với hơn 99% người dùng thông thường (tỷ lệ thất bại cao hơn đối với người lao động thủ công so với nhân viên văn phòng).
Khi đăng ký hoàn tất, hệ thống đã sẵn sàng để sử dụng - và đây là giai đoạn thứ hai, được gọi là xác minh . Bất cứ ai muốn truy cập đều phải đặt ngón tay lên máy quét. Máy quét lấy dấu vân tay của họ, kiểm tra nó trên tất cả các bản in trong cơ sở dữ liệu được lưu trữ trong quá trình đăng ký và quyết định xem người đó có quyền truy cập hay không. Hệ thống vân tay tinh vi có thể xác minh và kết hợp lên đến 40.000 bản in mỗi giây!
Ảnh: Dấu vân tay được biết đến nhiều nhất vì giúp điều tra tội phạm. Ảnh của Sgt. Jess Kent được phép của Quân đội Hoa Kỳ.
Các dấu vân tay được lưu trữ và so sánh như thế nào
Khi các dấu vân tay lần đầu tiên được sử dụng một cách có hệ thống để điều tra hình sự vào năm 1900 bởi Sir Edward Henry của Cảnh sát Thủ đô London, Anh, họ đã được so sánh một cách chậm rãi và siêng năng bằng tay. Bạn lấy một dấu vân tay từ một cảnh tội phạm và một dấu vân tay khác từ người bạn tình của bạn và chỉ cần so sánh chúng dưới kính lúp hoặc kính hiển vi . Thật không may, các dấu vân tay được chụp dưới những điều kiện khác nhau thường có thể trông khác nhau - một trong những từ hiện trường tội ác có nhiều khả năng sẽ không đầy đủ hoặc bị bẩn - và so sánh chúng để chứng minh rằng chúng giống hệt nhau (hoặc khác) đôi khi có những kỹ năng tuyệt vời. Đó là lý do tại sao các nhà khoa học pháp y (những người nghiên cứu bằng chứng thu thập được từ những cảnh tội phạm) đã phát triển một hệ thống đáng tin cậy để kết hợp dấu vân tay, nơi họ tìm kiếm từ tám đến mười sáu đặc điểm riêng biệt. Tại Anh, hai dấu vân tay cần phải khớp trong tất cả mười sáu khía cạnh để các bản in được đánh giá như nhau; ở Hoa Kỳ, chỉ có tám tính năng cần phải khớp.
Ảnh: Máy tính có thể so sánh dấu vân tay bằng cách xác định các tính năng chính, sau đó đo khoảng cách và góc độ giữa chúng. Các thuật toán có thể biến những mẫu như thế này thành mã số duy nhất.
Khi một máy tính kiểm tra dấu vân tay của bạn, có rõ ràng không phải là một người nhỏ với một kính lúp ngồi bên trong, so sánh các dấu vân tay của bạn với tất cả hàng trăm hoặc hàng ngàn được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu! Vì vậy làm thế nào có thể một máy tính so sánh các bản in? Trong quá trình đăng ký hoặc xác minh, mỗi bản in được phân tích cho các tính năng rất cụ thể được gọi là minutiae , nơi mà các dòng trong dấu vân tay của bạn chấm dứt hoặc chia thành hai. Máy tính đo khoảng cách và góc độ giữa các tính năng này-giống như vẽ đường giữa chúng và sau đó sử dụng một thuật toán (quy trình toán học) để biến thông tin này thành một mã số duy nhất. So sánh dấu vân tay sau đó chỉ đơn giản là vấn đề so sánh các mã độc đáo của chúng. Nếu các mã khớp, kết hợp in và người đó sẽ được truy cập.
Máy quét vân tay hoạt động như thế nào
Việc lấy dấu vân tay của bạn tại đồn cảnh sát liên quan đến việc ấn ngón tay của bạn lên một miếng mực và sau đó lăn các ngón tay của bạn lên giấy để tạo ấn tượng rõ ràng trên trang. Các bản in của bạn cũng được lưu trữ trên cơ sở dữ liệu máy tính để cảnh sát có thể kiểm tra xem bạn đã phạm phải bất kỳ tội nào đã biết hay không nếu bạn làm như vậy trong tương lai.
Nhưng khi các dấu vân tay đang được sử dụng để kiểm soát việc truy cập vào các tòa nhà và hệ thống máy tính, cần phải sử dụng nhiều phương pháp phức tạp hơn: máy tính phải quét bề mặt ngón tay của bạn rất nhanh chóng và sau đó biến các biểu tượng được quét thành mã mà nó có thể kiểm tra với cơ sở dữ liệu của nó . Điều này xảy ra như thế nào?
Ảnh: Một máy quét dấu vân tay thông thường điển hình - giống như sao chụp bằng tay hoặc đặt nó trên máy quét vi tính. Ảnh của Tech. Sgt. Francisco V. Govea II được phép của US Army.
Có hai cách chính để quét ngón tay. Một máy quét quang học hoạt động bằng cách chiếu ánh sáng rực rỡ qua dấu vân tay của bạn và lấy những gì là có hiệu quả một bức ảnh kỹ thuật số . Nếu bạn đã từng photocopied tay của bạn, bạn sẽ biết chính xác cách hoạt động này. Thay vì tạo ra một bản photocopy bẩn màu đen, hình ảnh này sẽ được đưa vào máy quét . Máy quét sử dụng một vi mạch nhạy cảm ánh sáng (hoặc một CCD , thiết bị kết hợp điện tích, hoặc một cảm biến hình ảnh CMOS) để tạo ra một hình ảnh kỹ thuật số. Máy tính phân tích hình ảnh một cách tự động, chỉ chọn dấu vân tay, sau đó sử dụng phần mềm kết hợp mô hình phức tạp để biến nó thành một mã.
Một loại máy quét, được gọi là máy quét dung , đo ngón tay của bạn bằng điện. Khi ngón tay của bạn nằm trên bề mặt, các rặng núi trong dấu vân tay của bạn chạm vào bề mặt trong khi các lỗ rỗng giữa các hàng rào hơi hơi trong. Nói cách khác, có khoảng cách khác nhau giữa mỗi một phần của ngón tay của bạn và bề mặt dưới đây. Máy quét dung tích sẽ tạo ra một hình ảnh vân tay của bạn bằng cách đo khoảng cách này. Các máy quét như thế này giống như màn hình cảm ứng trên những thứ như iPhone và iPad.
Sưu tầm.
