تشخیص هویت  بدون واسطه

در جوامع امروزی تشخیص هویت ، اهمیت بسیاری دارد. استفاده از روشهای متداولی مانند کارتهای هوشمند ، رمزهای عبوری و شماره های هویت فردی روشهای مناسبی است اما مشکل اصلی در این روشها عبارت است از گم شدن ، دزدیده شدن و این که براحتی قابل حدس زدن ، مشاهده و حتی فراموش شدن هستند.

هر فردی دارای خصوصیات فیزیولوژیکی منحصر به فردی است که با گذشت زمان تغییر نمی کند. استفاده از این خصوصیات برای تشخیص هویت افراد بسیار مناسب به نظر می رسد.یکی از این مشخصه ها ، هندسه دست و انگشتان فرد است که از سوی یک محقق ایرانی بررسی شده است.

استفاده از مشخصه های طبیعی بدن برای کشف جرایم ، اولین بار در حدود یکصد سال پیش تر از Alphance Bertillan مطرح شد و بتدریج امور رسیدگی به پرونده های جنایی مورد استفاده قرار گرفت.

در سال 1893 میلادی دولت بریتانیا پذیرفت هر فرد دارای اثر انگشت منحصر به فردی ، است که با هیچ فرد دیگری یکسان نخواهد بود سپس دستگاه های دولتی مجری قانون ، مطالعات گسترده ای را در زمینه بررسی اثر انگشت افراد آغاز کردند. نتایج این مطالعات ، روشهای مناسبی برای تطابق آثار انگشت به صورت چشمی ارائه کرد و به این ترتیب برنامه هایی برای آموزش متخصصان شناسایی اثرانگشت در نظر گرفته شد. متخصصان در بررسی آثار انگشت ، این آثار را به چند دسته طبقه بندی کرده اند که به دلیل تعداد اندک این طبقات و توزیع نامتقارن آثار ثبت شده ، این روش طبقه بندی نیز نمی تواند بازده شناسایی را افزایش دهد.از آنجا که تطابق تصاویر اثر انگشت به صورت چشمی به کندی صورت می گیرد، افزایش بسیار زیاد حجم تصاویر اثر انگشت ثبت شده در پایگاه داده ها و یکنواختی کار ، ادامه روشهای سنتی تطابق اثر انگشت را غیرممکن کرده است.

امروزه روشهای متفاوتی برای شناسایی اشخاص وجود دارد که قدیمی ترین و در عین حال کاربردی ترین این روشها، شناسایی فرد براساس اثرانگشت است.

با ظهور پدیده هایی مانند بانک اطلاعاتی ، تجارت الکترونیک ، کارتهای هوشمند و همچنین تاکید بر محرمانه بودن و حفظ امنیت اطلاعات در بانکهای داده مختلف ، تشخیص هویت خودکار از مهمترین موضوعاتی است که مورد توجه محققان قرار گرفته است.

در مواردی مانند استفاده از گذرنامه ، تلفنهای همراه ، ماشین های تحویل خودکار و گواهینامه رانندگی تشخیص صحیح هویت افراد بسیار ضروری به نظر می رسد. در روشهایی که براساس اطلاعات (مانند PIN یا شماره تشخیص هویت شخصی) و یا براساس علامت مشخصه (مانند گذرنامه ، گواهینامه رانندگی و کارتهای ID) عمل می کنند، امکان سوءاستفاده وجود دارد. PINها ممکن است فراموش شوند و یا از سوی شخص دیگری حدس زده و یا ربوده شوند بنابراین روشهای موجود نمی توانند نیازهای جامعه اطلاعاتی امروز را تامین کنند.گفتنی است ، بخش بزرگی از سرقت سالانه 450میلیون دلاری کارتهای اعتباری مربوط به جعل هویت افراد است.

تطابق تصویر

به گفته مهندس علی محمودی ، دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف ، یک سیستم تایید هویت کامل باید از یک جزء بیومتریک برخوردار باشد. منظور از علم بیومتریک استفاده از مشخصه های فیزیولوژیکی و یا حرکتی (مانند چهره ، اثر انگشت ، راه رفتن و امضاء) برای تعیین خودکار هویت است.

در این طرح ، از سیستم بیومتریک که براساس اثر انگشت عمل می کند، برای این منظور استفاده شده است.

ساده ترین روش ، تقسیم تصویر به تعدادی پیکسل و تطابق پیکسل به پیکسل در تصویر است ، اما این روش در عمل امکان پذیر نخواهد بود؛ زیرا کمی چرخش ، تغییر مقیاس ، تغییر حسگر و یا حتی انتقال اندک اثر انگشت بر صفحه حسگر سبب ایجاد خطای بسیار در شناسایی افراد خواهد شد. بنابراین الگوریتمی که برای تطابق آثار انگشت طراحی می شود باید بتواند موانع موجود را از میان بردارد.در آغاز قرن بیست و یکم ، تطابق تصاویر اثر انگشت از اهمیت فراوانی برخوردار شده است.

با وجود این که بیش از یک قرن از کشف یکتایی آثار انگشت می گذرد؛ اما هنوز یک الگوریتم تطابقی ارائه نشده است که بتوان از آن برای یک سیستم شناسایی با ده هزار کاربر استفاده کرد. به گفته محمودی ، در این طرح ، تمام نقاط یک اثر انگشت که دارای اطلاعات مفیدی در شناسایی افراد هستند، مورد استفاده قرار گرفته اند. این طرح در مقایسه با روشهای پیشین از بازده بالاتری برخوردار است و از خصوصیات بارز و منحصر به فرد آن ، قابلیت تطابق تصاویر اثر انگشت با استفاده از تنها بخش کوچکی از تصویر اثر انگشت فرد است که در مسائل امنیتی و جنایی از اهمیت بسیاری برخوردار است.

محمودی خاطرنشان کرد: این طرح اولین طرحی است که قادر به تطابق تصاویر اثر انگشتانی است که حتی متخصصان نیز قادر به تطابق آنها نبوده اند.

تایید هویت

به گفته محمودی ، در صورتی که اثر انگشت به عنوان یک بافت در نظر گرفته شود، صحت نتایج حاصل از بررسی اثر ثبت شده و در نتیجه شناسایی و تعیین هویت افراد به مراتب افزایش خواهد یافت ، در این صورت حجم اطلاعات قابل استفاده حداقل 1300 برابر می شود. نتایج به دست آمده از تحقیقات انجام شده در این طرح می تواند در طراحی یک سیستم کلید عمومی و رمزنگاری برای حفظ امنیت و یکپارچگی در سیستم تایید اثر انگشت مورد استفاده قرار گیرد. همچنین امکان کاربرد این روش بر مبنای دیگر روشهای بیومتریکی که براساس مشخصه های عنبیه و شبکیه انجام می شود نیز از دیگر موضوعاتی است که می تواند مورد توجه محققان و کارشناسان قرار گیرد. متخصصان باید الگوریتم مناسبی را برای بهسازی اثر انگشت طراحی کنند که به بافت اثر انگشت آسیب نزند و با نتایج به دست آمده در این طرح ، تحقیقات هماهنگی داشته باشد.با وجود این که سیستم های تجاری مختلفی وجود دارند که از هندسه دست برای شناسایی هویت استفاده می کنند، اما طرحهای اندکی در این زمینه ارائه شده است که جمعیت های محدودی را بررسی کرده و همچنین برای جمع آوری و ثبت تصاویر از ابزارهای خاصی استفاده شده است که بسیار محدودکننده هستند. به گفته محمودی ، در این طرح هیچ گونه محدودیتی هنگام جمع آوری تصویر روی فرد اعمال نمی شود و مطالعات روی جمعیت بیشتری انجام شده است. گفتنی است ، در این طرح از ویژگی های دیگری نیز برای بالا بردن درصد تشخیص صحیح استفاده شده است که یکی از این ویژگی ها اطلاعات فرکانسی ژستهای دست افراد است و استفاده همزمان از ویژگی های هندسی و اطلاعات فرکانسی نتایج بسیار مطلوبی را دربر خواهد داشت.

استفاده جزئی از تصویر اثر انگشت

با توجه به ویژگی های این طرح ، این روش جدید قادر به تطابق تصاویر اثر انگشت جزئی خواهد بود که در صحنه جرم باقی مانده است.

با توجه به این که این طرح می تواند با استفاده جزئی از سطح تصویر اثر انگشت مرجع ، تطابق اثر انگشت آزمون و اثر انگشت مرجع را بررسی کند ، می توانیم به جای این که تمام آثار انگشت مرجع را در پایگاه داده ذخیره کنیم ، تنها بخش کوچکی از آنها را ذخیره کنیم و به این ترتیب ، حجم داده لازم برای ذخیره سازی در بانک اطلاعاتی را تا 20 برابر کاهش دهیم که این مساله صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی را دربر خواهد داشت.

با توجه به قابلیت تنظیم بازده در این روش ، بسیاری از محدودیت ها از میان می رود و شناسایی هویت در سیستم هایی با بیش از 10هزار کاربر نیز امکان پذیر خواهد شد که در نتیجه این سیستم می تواند در تمام ابعاد زندگی انسان مانند خرید، فروش و درمان ، هویت کاربر را به صورت صددرصد و بدون خطا تضمین کند.