Ujjlenyomat azonosítás

A 90-es években még egyszerűen képként tárolták az ujjlenyomatokat, melyekkel összevetették az azonosítandót. Ez a rendszer nem sokban különbözött a hagyományos személyi azonosító (személyigazolvány, útlevél) módszerektől. Az ujjlenyomat azonosítás mai módszerei már mintaillesztő algoritmusokon alapulnak. A fejlettebb rendszerek nem az ujjlenyomat képi megfelelőjét rendelik a személyhez, hanem annak bináris kóddá alakított megfelelőjét, ami már nem alakítható vissza ujjlenyomattá. Ez a személyiségi jogokat is védi, és kizárja a visszaélést, adatlopást.
Más típusú információt is nyerhetünk az ujjlenyomat olvasás során: pl. a bőrredők magasságát, a mélyedések hőmérsékletét. Ezekkel a jellemzőkkel csak élő személy képes azonosítani magát – így kizárhatóak a szilikon ujjlenyomatokkal történő csalások.
Az ujjlenyomat olvasós beléptető rendszer az előzőleg adatbázisban rögzített kódot az egyén be- vagy kilépésekor összehasonlítja az aktuális adattal, vagyis felismeri azt. A megbízhatóságot ezek az ún. nem átadható adatok jelentik, amelyeket sem elveszíteni, sem ellopni, sem átadni nem lehet, mint egy PIN kódot, vagy beléptető kártyát. Az adatbázisban vagy a kártyán eltárolt mintasablon személyes adatnak minősül, tehát adatvédelem alatt áll.
Az azonosítás sebessége az eszközök fejlődésével együtt egyre rövidül, a jelenleg korszerűnek számító ujjlenyomat azonosító berendezések kevesebb, mint egy másodperc alatt elvégzik a beléptetést. Nagy forgalmú beléptető pontokon azonban még ez is fennakadást okozhat, hiszen ha rövid időre is, de meg kell állni a személynek, amíg a leolvasóhoz odalép, és az leveszi a mintát.

Az ujjlenyomat azonosítás alapjai

Az ujjlenyomatról közismert tény, hogy barázdáltsága mindenkinek egyedi mintázatú, ez teszi alkalmassá azonosításra. A barázdáltságot az ún. fodorszálaknak köszönhetjük, amelyek a verejtékmirigyek láncolatai. Ezeknek a ’hegyláncoknak’ a szélessége 300-500 mikron, a völgyek mélysége 50-100 mikron mély.
Az ujjlenyomat azonosítást nem szabad összekeverni a daktiloszkópiával. Galton fektette le ennek a tudománynak az alapjait, megalkotva például a különféle barázda minták rendszerét, elnevezéseit. A daktiloszkópia régóta ismert és használt módszer, már 1902-ben szerves részévé vált a kriminalisztikának, a Scotland Yard-nak köszönhetően.
Kétféle biometrikus ujjlenyomat azonosítási technológiát alkalmaznak: a gyakoribb az ujjbarázda struktúra elemzése, de létezik az ujjlenyomat globális struktúrájának elemzése. Az előbbit minucia alapú azonosításnak is nevezzük (a minucia a barázdák elágazását és végződését jelenti). A teljes ujjlenyomat kb. 70-100 ún. minucia pontot tartalmaz. Az ujjlenyomat azonosítók csupán 30-60 db minucia pontot hasonlítanak össze az adott mintáról, ezeket a pontokat egy koordinátarendszerben elhelyezve nyerünk egy kódot a pontok helyzete és egymáshoz képesti távolsága alapján. Ez nem nagy adatmennyiség, ezért tud gyors lenni az ujjlenyomat azonosítás. A kapott kép közvetlenül is felhasználható az azonosításra (globális elemzés), vagy létrehozunk egy ujjlenyomat kódot, a minucia pontoknak egymáshoz való távolsága, egymással bezárt szöge alapján. Ezek a minták 100 és 1500 byte méretűek lehetnek, az algoritmustól, az azonosított pontok számától függően, ami természetesen szoros összefüggésben van a rendszer megbízhatóságával.
Az ujj redőzete az évek múlásával kis mértékben változik, de a számítástechnika fejlődésével az esetleges változások (vágott seb, karcolások) könnyen kiszűrésre kerülhetnek, mert az ujjlenyomat olvasó szoftverek egy része képes ’újratanulni’ az ujjat, vagyis korrigálni a minta hibáit. Érdekes módon az ujj hámrétegének sérülése gyógyuláskor ugyanolyan bőrredőmintázatot vesz fel, amilyen a sérülés előtt is volt. Azt is érdemes tudni, hogy az emberek kb 1%-a alkalmatlan az ujjlenyomatvételre, mert nem alakult ki eléggé karakteresen a bőrredő mintázata.

Az ujjlenyomat azonosítás költségei

Az alábbiakban ismertetett azonosítási eljárások nem csupán technológiailag különböznek egymástól, hanem a leolvasás pontossága, a biztonsági szint, a karbantartási igény és árkategória tekintetében is. A jelenleg alkalmazott legdrágább és legbiztonságosabb eljárás a termikus leolvasás, ezt elsősorban – ahogy ez már lenni szokott – katonai és nemzetbiztonsági területeken alkalmazzák. A mindennapi használat során, pl. munkahelyi belépésnél, számítógépbe történő bejelentkezéskor az optikai leolvasóval találkozhatunk, mert alacsonyabb költségei miatt népszerűbb, gyorsabban elterjedt.

Az ujjlenyomat azonosítás módszerei

Optikai érzékelési mód: ez a legelterjedtebb, ezzel találkozhatunk a legtöbb kis- és középvállalati ujjlenyomat alapú beléptető rendszernél. A leolvasó egy CMOS vagy CCD kamera, esetleg szkenner, amely az üveglapra helyezett ujjról alulról készít egy felvételt és azt digitalizálja. A barázdáltság megvilágítására LED diódákat használnak. Rendszeres tisztítást igényel, mert az üveglapra került szennyeződés, a “látens” ujjlenyomatok megtéveszthetik a rendszert. Munkahelyi beléptetésnél kellő biztonságot ad és kedvező a viszonylag alacsony ára is.
A kapacitív érzékelők apró kondenzátorok segítségével alkotják meg a térképet az ujjról. A különböző töltöttségi szintű kondenzátorcellák két vezetőrétegből állnak, melyeket szigetelőréteg burkol. Viszonylag elterjedt módszer, előnye, hogy csak valódi ujj lenyomatát fogadja el. A hibalehetőség nagyobb, ha nagyon száraz az ujj (homályos felvétel keletkezik) és nagyobb akkor is, ha nedves az ujj (sötét képet ad) a leolvasás során.
Termikus elemzés alapján működő ujjlenyomat olvasó berendezéssel kevés gyártó kínálatában találkozunk. Ennek ellenére várhatóan nőni fog a piacon betöltött szerepe és ezzel együtt csökken majd a jelenlegi magas ára is. Az ujjlenyomat olvasó érzékelőjéhez nem kell hozzáérni, csupán elhúzni előtte az ujjat és az szeletenként olvassa le az adatot és alkotja meg a nagy felbontású, tehát nagyon pontos képet. Ennek a típusú leolvasásnak köszönhetően nem kell tartani a látens ujjlenyomatokból és a szennyeződésből fakadó téves azonosítástól. A szenzor a bőr barázdáinak hőmérséklet-különbségét érzékeli, ennek következtében kis barázdáltságú ujjlenyomatoknál is megbízható. Jól használható olyan extrém viszonyok között is, mint a magas hőmérséklet, nagy páratartalom, vagy szennyezett környezet.

A rádiófrekvenciás elven működő leolvasóban az ujj visszasugározza a rádiófrekvenciás jelet a vevőantennaként szolgáló szenzor felületére. Ilyen módon a rádiófrekvenciás jel képes 3D-ben képet alkotni az ujjunk barázdáiról. Ultrahanggal is ugyanerre képesek a leolvasó berendezések.
Az E-mező technológia a bőr elektromos mezőjét méri egy fólia antennával. Mindennapos használatra alkalmas, az ujjlenyomat minőségére nem érzékeny. Ez az elektronikus leolvasás egy elektromos mezőt alakít ki az ujj és a vele érintkező félvezető körül, amely felveszi az ujjlenyomat barázdáltságát. A kapott kép nagy tisztaságú, 3 dimenziós, de kisméretű, aminek következtében magasabb az elutasítási hibaarány (EER).
A nyomásérzékelő technológia alapja, hogy a bőr barázdáinak a teteje ér hozzá a piezo érzékelő fóliához. A leolvasó egybites jeleket érzékel a bőrredők magasabb és völgyesebb részein. Nem érzékeny a környezeti hatásokra, extrém körülmények között is alkalmazható.
Érszkennelés közben éppúgy az ujjat kell az olvasóba helyezni, mint ujjlenyomat olvasáskor. Az ujj érhálózatának beolvasása optikai elven alapul, azonban a szokásos fényforrás helyett az ujjat egy infra LED-en keresztül világítjuk át. További kiegészítés a szenzorban, hogy a CCD chip előtt egy infra szűrő található, amely segíti a megfelelően feldolgozható kép előállítását. A beolvasott kép feldolgozásához 0.02 másodperc szükséges, az összehasonlítási jellemzőpontok kiválasztása és az összehasonlítás pedig 1 másodpercet vesz igénybe.