Содержание:

1. Дактилоскопия и биометрический рынок…………………………… . 3

1. Текущее состояние рынка: положительные изменения  и ограничения……………………………………………………………. 4
2. Дактилоскопические системы……………………………………… . 5
3. Тенденция к многофакторности……………………………………. . 7
2. Мир глобальной дактилоскопии………………………………………. . 8

2.1. Дактилоскопическая паспортная система и её основные части…… 9

3. Автоматизированная  дактилоскопическая   информационная      система (АДИС ПАПИЛОН)  в России……………………………………. 11   4. Стандарты на отпечатки пальцев и принципы сравнения отпечатков по локальным признакам……………………………………………………14

5. Другие подходы к сравнению отпечатков………………………………15

6. Практические вопросы выбора эффективной АДИС…………………16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Дактилоскопия и биометрический рынок

     До  недавнего времени биометрические системы можно было увидеть только в шпионских фильмах. Вряд ли кто  предполагал, что они станут эффективным  средством в работе правительственных  организаций. Биометрия не слишком  часто применялась в государственном  секторе; как правило, это были криминалистические системы или приложения военного назначения. На сегодня реализовано  всего несколько проектов внедрения  биометрических технологий в государственные  системы.

Причина, по которой  биометрия до сих пор не захватила  все государственные приложения, очень проста: стоимость внедрения  и поддержки биометрической системы  была неоправданно высока по сравнению  с получаемыми выгодами от ее применения. Дело в том, что для большинства  задач стандартные способы идентификации  людей (по паролю или персональному  номеру) вполне оправдывали себя, так  как большинство приложений не связано  с высоким уровнем риска. Однако за последние полтора-два года соотношение  цена/выгода стало постепенно меняться, причем происходит это за счет изменения  обоих показателей - и цены, и получаемой выгоды.

Во многом необходимость  использования более надежных способов идентификации людей возникла под  влиянием событий 11 сентября 2001 г., выявивших  слабости существующих систем безопасности, в частности в транспортной сфере. Для биометрии открылись двери  к приложениям, помогающим защищать государственные границы.

Еще одним фактором изменения соотношения цена/выгода является активная деятельность "электронных  правительств". Внедрение биометрии  в эту сферу позволяет решать большинство задач "электронного правительства" более эффективно по сравнению с существующими  методами. Сегодня биометрические системы  проходят серьезное тестирование с  целью определения их возможностей для онлайновой разработки схем взаимодействия организаций, обслуживающих население, формирования системы электронного материально-технического снабжения  государственного сектора и т. д.

С точки зрения цены ситуация также меняется в лучшую сторону: теперь приобретение и поддержка  биометрической системы стоят вполне приемлемые деньги. По большей части  снижение цен касается стоимости  ПО и биометрических устройств. По оценкам экспертов, среднегодовое снижение цен на биометрические системы составляет порядка 15-20%, причем более всего падение цен характерно для устройств считывания отпечатков пальцев. Кроме того, благодаря усилиям соответствующих организаций в области стандартизации биометрические продукты различных производителей становятся совместимыми между собой.

Повышаются и  такие показатели биометрических систем, как производительность, гибкость и  точность.

Возможности для  развития биометрического бизнеса  никогда еще не были столь широкими. Эксперты полагают, что в ближайшее  время рынок систем для правительственных  организаций значительно вырастет. Следующие по значимости сегменты рынка, по результатам исследований консалтинговой компании International Biometric Group, - это финансы и туризм.

До 11 сентября 2001 г. корпоративный рынок биометрических систем развивался наиболее динамично. Сейчас фокус постепенно смещается  от корпоративного сектора в сторону государственных организаций, выступающих инициаторами множества проектов. Такого же мнения придерживаются и специалисты консалтингового агентства Frost&Sullivan.

1. Текущее состояние рынка: положительные изменения  и ограничения

Благодаря высоким  потенциальным прибылям на рынке  появилось множество новых биометрических компаний, развивается здоровая конкуренция, открывающая новые возможности  и приложения для применения биометрических систем. Наряду с хорошо известными технологиями сканирования отпечатков пальцев и геометрии руки все  большую популярность приобретают  системы, основанные на технологиях  сканирования лица, распознавания по радужной оболочке глаза и голосу.

Еще одна устойчивая тенденция в биометрии - уменьшение размера устройств. Миниатюрные  дактилоскопические сканеры планируют  встраивать в смарт-карты, хотя уже  сейчас сами смарт-карты используются для хранения цифровых моделей отпечатков пальцев. Благодаря этой возможности  перед биометрическими технологиями открываются новые рынки, например весьма перспективный рынок мобильных телефонов и карманных компьютеров. Так биометрия постепенно становится привычным и стандартным элементом массовой продукции.

Однако не нужно  думать, что биометрия предоставляет  идеальные средства для решения  любых задач; есть области, в которых  ее использование должно в той  или иной степени ограничиваться. Кроме того, в системах с большим  количеством зарегистрированных людей  один биометрический идентификатор  может оказаться недостаточным. В подобных системах необходимо также  исключить ситуации, при которых  кто-то не может быть зарегистрирован  из-за своих физиологических особенностей. В таких случаях может быть использована комбинация различных  биометрических признаков, в частности  отпечаток пальца и изображение  лица; можно также использовать несколько  биометрических идентификаторов одного типа (отпечатки нескольких пальцев).

Биометрия не может  полностью заменить любую систему  безопасности. Это не способ защиты самой информации, а способ идентификации  лиц, пытающихся получить доступ к ней. Биометрия может успешно использоваться совместно с PKI-системами, смарт-картами  и системами управления идентификацией - каждая из этих технологий предоставляет  определенный уровень безопасности, вместе они призваны обеспечить надежную интегрированную систему безопасности.

2. Дактилоскопические системы

Дактилоскопический  принцип - самый популярный среди  всех биометрических технологий. Согласно исследованиям компании International Biometric Group, в 2002 г. объем продаж систем на базе дактилоскопии составил порядка 80% (с учетом AFIS-систем) от всех реализованных биометрических систем.

Дактилоскопическая  идентификация основана на использовании  сенсоров, позволяющих сканировать  отпечаток при контакте пальца со сканирующей поверхностью.                     Из электронного изображения отпечатка выделяются его уникальные особенности, которые сохраняются в виде математической модели. Для сравнения отпечатков пальцев используются специальные алгоритмы.

Существуют два  основных вида дактилоскопических систем. Первый из них - автоматизированные дактилоскопические системы (AFIS), которые используются правоохранительными органами. Системы  работают следующим образом: отпечатки  пальцев задержанного человека или  отпечатки, взятые с места преступления, сравниваются с имеющимися в базе. Например, база данных отпечатков пальцев ФБР содержит около 43 млн. отпечатков. В AFIS-системах используется режим идентификации "один ко многим", т. е. сравнение предъявленного отпечатка со всей базой данных. Окончательное решение об идентичности двух отпечатков пальцев в системах AFIS всегда принимает эксперт-криминалист.

Второй тип  дактилоскопических систем - это коммерческие системы идентификации. Они служат для идентификации лиц при  предоставлении доступа к информационным или физическим ресурсам. Такие системы  могут работать как в режиме "один ко многим", так и в режиме "один к одному" (подтверждение, что  человек именно тот, за кого себя выдает). Решение принимается автоматически, без участия человека.

Дактилоскопия, в отличие от других биометрических технологий, характеризуется наибольшей стандартизацией. Национальный институт стандартов и технологии (NIST) в 1993 г. разработал стандарт описания отпечатков пальцев, содержащий 16 типов параметров. Биометрические стандарты определяют, как следует сканировать отпечатки  пальца, как должны их цифровые модели создаваться, передаваться и храниться  в различных системах.

Одной из важнейших  характеристик любых биометрических систем является их точность. Есть два  основных параметра, определяющих точность биометрической системы: вероятность  предоставления доступа незарегистрированному  пользователю (false acceptance rate, FAR) и вероятность непредоставления доступа зарегистрированному пользователю (false rejection rate, FRR). Наиболее точными считаются AFIS-системы, сканирующие все 10 пальцев.

Что касается алгоритмов сравнения отпечатков пальцев, то доминирующими  считаются те из них, которые основаны на выделении особых точек (мест на поверхности пальца, где папиллярные  линии разветвляются или заканчиваются), хотя имеются и другие алгоритмы.

Ограниченность  применения дактилоскопических систем связана с тем, что с их помощью  нельзя идентифицировать абсолютно  всех людей. Существует группа людей (около 2%), пальцы которых не могут быть использованы в качестве надежного  идентификатора, например, в силу стертости  папиллярного узора. Для таких людей  в биометрических системах, как правило, предусмотрено применение дополнительного  идентификатора. 
 

3. Тенденция к многофакторности

Стремление к  объединению в одной системе  нескольких биометрических идентификаторов - одна из актуальных тенденций. Крупные  игроки на мировом биометрическом рынке  предпринимают попытки интеграции нескольких биометрических технологий в единую систему.

Что стоит за стремлением создавать многофакторные биометрические системы? Прежде всего желание получить универсальную, эффективную и отказоустойчивую систему идентификации. Во-вторых, это попытка открыть для биометрии новые рынки. Кроме того, идентификация человека по нескольким биометрическим характеристикам сродни естественному процессу распознавания человека, ведь мы узнаем человека по набору идентификационных характеристик: его глазам, лицу, походке.

Национальный  институт стандартов и технологии в  феврале этого года рекомендовал использовать комбинацию таких биометрических технологий, как отпечатки пальцев  и распознавание по лицу, для проекта US-Visit, предусматривающего биометрическую идентификацию всех въезжающих в США и покидающих страну граждан. Основная цель подобной рекомендации - повышение надежности и безопасности.

Еще одна причина  разработки многофакторных систем - необходимость  усовершенствования процедуры регистрации  с целью исключения ситуаций, когда  пользователь в силу своих физиологических  особенностей не может быть зарегистрирован  по одному биометрическому признаку. В целом рынок биометрии будет  расти, поскольку эта технология призвана защитить общество. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Мир глобальной дактилоскопии

   В предыдущей статье "Безопасность - это информационные технологии плюс дактилоскопизация всей страны" (N 1 данного журнала за 1999 год) были достаточно подробно изложены технические принципы реализации перспективных дактилоскопических систем. Несмотря на бурное развитие биометрических систем в мире, сделанный технический прогноз полностью оправдался и конкурентная борьба емкостных CMOS сенсоров с оптическими происходит с переменным успехом, причем дактилоскопические емкостные CMOS сенсоры имеют определенный перевес для индивидуальных применений, а оптические дактилоскопические считыватели чаще применяются для систем с большим количеством пользователей. Растет количество глобальных систем, в которых используется отпечаток пальца, причем, во многом из-за массовых применений, в Европе, Азии и Америке оказался преодолен стереотип, связывающий снятие отпечатка пальца с криминалистикой.

   В современном  цивилизованном мире отпечаток пальца рассматривается как один из многих биометрических идентификационных  параметров человека (голос, лицо, рука, радужная оболочка глаза, подпись, генетический код и т.д.), отличающийся от других большей информативностью и изученностью. Такому подходу к отпечатку пальца во многом способствуют электронные  средства и способы снятия отпечатков пальца, разделяя в массовом сознании классические "чернильные" дактилоскопические карты - для криминалистики и преступников, а электронные средства считывания биометрических параметров - для безопасности (банковской, информационной, физической) граждан или пользователей локальных  и глобальных дактилоскопических систем.

   В настоящее  время в мире более 50 крупных международных  компаний (из примерно 200 компаний, занимающихся биометрической идентификацией, например, http://dmoz.org/Computers/Security/Biometrics/Companies/) разрабатывают  различные паспортные дактилоскопические проекты. Перечисление списка фирм и проектов может занять все место, отведенное для данной статьи, поэтому ограничимся хотя бы одной фирмой Polaroid, чтобы показать географию и количество осуществленных ей за последние четыре года паспортных проектов, а именно: 75 миллионов идентификационных карт для голосования в Мексике, водительские идентификационные удостоверения (права) в восьми штатах США, водительские удостоверения в Великобритании и Новой Зеландии, а также идентификационное социальное удостоверение на Филиппинах.

   Следует особо отметить, что по установившейся в мире практике, государственные  или федеральные органы не занимаются самостоятельной разработкой таких  систем, а заказывают разработку таких  проектов компаниям, имеющим опыт работ  в данной области. Компания - разработчик  проекта решает основные технические  вопросы по разработке и реализации проекта, координируя действия государственных (федеральных) органов и частных  компаний.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Дактилоскопическая  паспортная система и её основные части

   В международной  биометрии термин "паспортная система" понимается несколько шире, чем буквально. Под термином "паспорт" подразумевается  документ, с помощью которого можно  идентифицировать гражданина с использованием биометрических параметров. Таким идентификационным  документом может быть удостоверение  личности, водительские права, кредитная  карточка, социальное удостоверение.

   Основными типовыми составляющими частями  дактилоскопической идентификационной  паспортной системы являются:

   - Идентификационный  документ (паспорт), выполненный в  виде пластиковой карты, содержащей  демографическую и дактилоскопическую  информацию и устройства его  изготовления.

   - Устройство  чтения информации с пластиковой  карты.

   - Устройство  электронного считывания дактилоскопической  информации с пальцев.

   - Информационная  сеть, связывающая выдачу документов, создание базы данных и идентификацию  пользователя в единое информационное  пространство.

   - Вычислительная  техника, обеспечивающая процесс  идентификации пользователей системы  (граждан).

   Разработка  дизайна пластиковой идентификационной  карты и выбор носителя биометрической информации определяют остальные элементы паспортной системы. Биометрическая информация может содержаться как на специальном  отдельном носителе, например, чипе, упакованном в пластик, так и  непосредственно на самой карте. Запись биометрической информации на магнитную ленту обычно не используется для паспортных проектов, т.к. несмотря на простоту записи и дешевизну магнитных  карт, они ненадежны для длительного  использования. Использование чипа (лучше бесконтактного, т.к. контактные чипы также недостаточно надежны для паспортных проектов) позволяет обеспечить достаточный уровень секретности и безопасности, однако стоимость одной такой карты с бесконтактным чипом и криптозащитой обычно составляет не менее 10 USD, что ограничивает возможности использования чиповых карт в паспортных проектах даже в богатых странах с большим населением, т.к. на 100 млн. населения стоимость изготовления одних только паспортов составит не менее 1 млрд. USD.

   Запись  биометрической информации на пластиковую  карту в виде двухмерного бар  кода позволяет существенно понизить стоимость карты, примерно до 1 USD. Информация об одном отпечатке пальца, составляющая обычно 1 Кбайт, занимает примерно половину одной стороны стандартной пластиковой  карты, и теоретически возможна запись информации даже о двух отпечатках пальца на пластиковой карте в  виде двухмерного бар кода. Такие  пластиковые карты в основном и применяют для паспортных проектов. Однако наличие большого по размеру  двухмерного бар кода требует  применения большого количества дорогих  считывателей двухмерного бар кода для создания и чтения паспортов. Количество считывателей в паспортных проектах обычно составляет от 1 на 1000 до 1 на 10000 пользователей, т.е. для 100 млн. человек (необходимо от 10000 до 100000 считывателей). При стоимости считывателя около 1000 USD общая стоимость одних считывателей двухмерного бар кода составит от 100 млн. USD до 1 млрд. USD. Таким образом, оказывается, что при изготовлении "дешевых" пластиковых карт значительная часть стоимости переносится на дорогие считыватели, и общая стоимость проекта изменяется мало.

   Третей  существенной по стоимости аппаратной частью системы является вычислительная техника в базе хранения данных. Явным мировым лидером ( с учетом стоимости, мощности и размера базы) являются суперкомпьютеры в базе данных ФБР, которая содержит более 2·109 отпечатков в электронной форме и обеспечивает минимальное время доступа к отпечаткам.

   Следующий аппаратный компонент паспортной системы  представляет собой разветвленную  информационную сеть для обмена данными  и поиска граждан. Для такой информационной сети возможно использование как  обычных, так и специально защищенных каналов связи, желательно, покрывающих  всю территорию действия паспортной системы.

   Пятым и последним основным элементом  паспортной системы являются устройства считывания дактилоскопической информации. Интересно отметить, что, несмотря на значительное снижение стоимости индивидуальных защитных дактилоскопических устройств (таких как компьютерная мышь) до 100 USD, стоимость дактилоскопических считывающих устройств, применяемых  в паспортных проектах, не опускается ниже 1000 USD за штуку.

   Приблизительный подсчет общих средств, необходимых  для реализации паспортных проектов, принятый в мировой практике, составляет 10 - 25 USD на одного пользователя глобальной биометрической системы, т.е. в пересчете  на 100 млн. населения (примерное количество взрослого населения РФ) полная стоимость  реализации такого проекта составит от 1,5 до 2,5 млрд. USD для РФ при осуществлении  проекта стандартными методами. Безусловно, такие затраты непосильны для России в настоящее время. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Автоматизированная дактилоскопическая информационная система (АДИС ПАПИЛОН)  в России

Основным направлением использования компьютерной техники  в расследовании и предотвращении преступлений является создание и ведение дактилоскопических учетов.

Автоматизация дактилоскопических учётов — это создание автоматизированных дактилоскопических информационных систем (АДИС) с возможностью создавать и хранить в электронном виде большие массивы дактилоскопической информации, производить по ним поиск с использованием папиллярных узоров пальцев (или ладоней) рук.

     Создание  монодактилоскопической картотеки, в которой отпечаток каждого отдельного пальца будет являться отдельным объектом картотеки возможно с использованием средств вычислительной техники и при условии, что папиллярный узор каждого пальца будет описан с очень высокой степенью информативности, поскольку нужный узор должен быть с высокой степенью надёжности найден в массивах в сотни миллионов объектов (современные объёмы баз данных). Система также должна по возможности обеспечивать поиск не только полного папиллярного узора, но и его фрагмента (при идентификации по следам рук, изъятым с мест преступлений, или трупов со значительными гнилостными изменениями).

Нужные параметры  вычислительной техники (быстродействие и объём памяти) были достигнуты в 1970-80-х годах. В середине и конце 1980-х годов начали появляться первые автоматизированные дактилоскопические информационные системы: «Morpho» (Франция), «NEC» (Япония), «Printrak» (США). В России из этих систем использовалась только «Morpho» (УВД г.Сургут Ханты-Мансийского автономного округа, начало эксплуатации — 1994 год). Впоследствии она была заменена на отечественную АДИС.

     В России (город Миасс Челябинской области) была разработана автоматизированная дактилоскопическая информационная система. В её основу лёг разработанный в 1987 году экспертом-криминалистом ГУВД Челябинской области В. Л. Шмаковым метод математического описания папиллярных узоров. Система получила название ПАПИЛОН. За дату начала работы по её созданию можно считать 20 июня 1989 года. С 1992 года она стала использоваться в ГУВД Челябинской области, после чего география её применения расширялась, вплоть до зарубежных установок (Албания, Казахстан, Монголия, Нигерия и др.).

АДИС «Папилон» очень эффективна при установлении личности неопознанных 
трупов, в особенности тех, визуальное опознание которых невозможно или затруднено процессом разложения. Системе для идентификации достаточно отпечатка всего лишь одного пальца. Система хорошо работает и по преступлениям прошлых лет, и по межрегиональным преступлениям, когда возможности уголовного розыска по их раскрытию значительно снижаются.

     Следы одиночных пальцев рук практически  невозможно идентифицировать с использованием картотечной системы регистрации. Объём работы, необходимый для  этого, можно представить, обратившись  к истории расследования взрыва, произошедшего в Челябинске 24 декабря 1981 года в трамвае маршрута № 3. Раскрытие этого преступления стояло на контроле у Председателя КГБ СССР. Одним из вещественных доказательств по этому делу был единственный отпечаток пальца руки. Решение о проверке было принято спустя три с лишним года после совершения преступления, в связи с тем, что другие методы расследования не дали результатов.