این مقاله به معرفی سیستمهای تشخیص هویت که مهمترین و دقیق‌ترین آنها بیومتریک است خواهد پرداخت. پس از تعریف بیومتریک به تعریف معماری سیستم‌های بیومتریک می‌پردازیم و درمی‌یابیم که هر سیستم بیومتریک با چه معماری‌ای کار می‌کند. در این مقاله همچنین در مورد چند تکنولوژی بیومتریک هم توضیح داده می‌شود مانند اثر انگشت، عنبیه چشم، نحوه راه رفتن، چهره و … اما به دلیل اینکه سیستم اثر انگشت از اهمیت بیشتری نسبت به دیگر سیستم‌ها برخوردار است بیشتر به تجزیه و تحلیل این سیستم خواهیم پرداخت و ابتدا به معرفی خطوط و نقاط مشخصه انگشت که در اصطلاح به آنها ریزه کاری گفته می‌شود می‌پردازیم و سپس روش‌های پردازش این نقاط برای رسیدن به الگویی برای شناسایی هویت را بیان خواهیم نمود. پس از آن سنسورهای مختلف که همگی همراه با شکل برای فهم بیشتر مطرح شده‌اند مورد بحث قرار خواهند گرفت و سپس این سنسورها با هم مقایسه می‌شوند و مزیت هر یک بیان می‌شود. سپس به معرفی سایر سیستم‌ها خواهیم پرداخت و در انتها به معرفی مفهوم ترکیبات بیومتریک و روش‌های متنوع آن خواهیم پرداخت. استفاده از روش ترکیب بیومتریک کارایی، امنیت، دقت سیستم را افزایش می‌دهد.

از دیر باز انسان برای بقا، نیاز به تشخیص دوست از دشمن داشته است و تشخیص هویت برای وی امری حیاتی بوده و هست، لذا امروزه سعی در مکانیزه سازی سیستمهای شناسایی یا تشخیص هویت شده است. “این پیشرفتها دلیل بر نیاز جامعه و جهان است”.[۱] نیازی که پیشرفت در آن باعث کاهش تخلفات، افزایش امنیت، تسریع در امور روزمره و … شده است. در گذشته جهت شناسایی جرم و جنایتکار، از روال شناسایی اثر انگشت و چهره نگاری استفاده می‌شده، اما اکنون سیستمهای مکانیزه‌ای ایجاد شده است.

توکن معمولاً چیزی است که شما به همراه خود دارید و میتوان گفت سند هویت شماست، مانند: کارتهای هوشمند، کارتهای مغناطیسی، کلید، پاسپورت، شناسنامه و … این اشیاء دارای نواقصی هستند همچون: گم شدن، عدم همراه بودن شخص، فرسوده شدن و جعل شدن.

دومین نوع سیستمهای شناسایی دانش نام دارد، یعنی چیزی که شما بخاطر میسپارید مانند: پسورد و پین کد. البته این سری نیز دارای نواقصی هستند مانند: فراموش کردن و لو رفتن.

دسته سوم سیستمهای مبتنی بر بیومتریک است. این سیستمها از خصیصه‌های فیزیولوژیکی و رفتاری انسان جهت شناسایی استفاده می کنند. این روش دیگر معایب روشهای قبل را ندارد و امنیت و دقت را تا حد بسیار زیادی افزایش داده است

عموماً در سیستمهای بیومتریک از دو نوع ویژگی مختلف افراد جهت شناسایی استفاده می‌شود که در ذیل به آنها اشاره می‌کنیم.
(پارامترهای فیزیولوژیکی)

اساس شناسایی در این کلاس، اندازه گیری و آنالیز مشخصه‌های ثابت یک شخص می‌باشد.
(پارامترهای رفتاری)

شناسایی الگوهای رفتاری مشخص یک فرد

پارامترهای فیزیولوژیکی :  (اثر انگشت)  (شناسایی از روی شبکیه چشم)  (شناسایی از طرق عنبیه چشم)  (شناسایی از روی هندسه دست )

پارامترهای رفتاری:  (شناسایی از طریق امضاء)  (شناسایی از طریق صدا)  (شناسایی از روی شدت ضربه شخص بر روی کیبورد) در این مقاله ما سعی بر معرفی این سیتمها داریم.

تمامی سیستمهای بیومتریک دارای یک معماری کلی یکسان در ساخت هستند که به آنها اشاره می‌کنیم.  درخواست داده‌ها  پردازش سیگنال  تطبیق  تصمیم گیری  فضای ذخیره سازی  محیط انتقال داده ها زیر سیستم درخواست داده در این زیر سیستم داده‌های خام، که از یک فرد، توسط یک سنسور ویژه اسکن شده است، وارد سیستم می‌شود. فرایندی که در این زیر سیستم انجام می‌شود:
دریافت داده‌ها توسط سنسور
تبدیل داده‌های (سیگنالها) دریافتی از سنسورها به فرم مناسبی (A/D) جهت ارسال به زیر سیستم پردازش سیگنال

زیرسیستم پردازش سیگنال عملیات این زیر سیستم به شرح ذیل می‌باشد: ۱- دریافت داده‌های خام از زیر سیستم جمع آوری داده ۲- استخراج خصیصه ۳- عملیات فیلترینگ جهت حذف نویز ۴- اصلاح داده ها ۵- تبدیل داده‌های دریافتی به فرم لازم(تولید الگو) برای زیر سیستم تطبیق. لازم بذکر است که از داده‌های دریافت شده در این زیر سیستم، پس از پردازش، یک الگو از برخی ویژگیهای موجود تولید و ذخیره می‌شود. در واقع این الگوی تولید شده مورد مقایسه و شناسایی قرار می‌گیرد. ماهیت این الگو که از روی یک شابلون از پیش تعریف شده تولید می‌شود (یک استاندارد ثابت)، ماتریسی از صفر و یک می‌باشد. در واقع این شابلون قسمتهای مورد اندازه گیری از یک نمونه را بر می‌گرداند. زیرسیستم تطبیق خروجی این زیر سیستم از مقایسه دو الگو بدست می‌آید. فرایند این زیر سیستم شامل: دریافت داده‌های پردازش شده (الگو) از زیر سیستم قبل و دریافت الگوهای ذخیره شده مقایسه الگوی تولید شده در زیر سیستم قبل، با الگوهای موجود زیر سیستم تصمیم گیری این زیر سیستم پس از اجرای زیر سیستم قبل فراخوانی می‌شود که وظیفه آن تصمیم گیری بر روی تطابق انجام شده متناسب با درخواست است. در این مرحله یک حد یا آستانه در نظر گرفته شده است. اگر امتیاز بیشتر یا برابر این آستانه باشد، کاربر تائید می‌شود در غیر اینصورت کاربر پذیرفته نمی‌شود. زیر سیستم فضای ذخیره سازی شامل الگوهایی است که در هنگام ثبت نام از کاربران بدست آمده است. ممکن است برای هر کاربر یک یا چند الگو ذخیره شده باشد. زیر سیستم محیط انتقال وظیفه این بخش انتقال داده‌ها، بین اجزاء یک سیستم بیومتریک است. [[|بندانگشتی|default]]

در همه سیستمهای بیومتریک پارامترهایی موجودند که ویژگیها و قابلیتهای سیستم شما را معرفی می‌کنند. ۱- نرخ پذیرش اشتباه این پارامتر تعیین کننده امکان پذیرش کاربر جعلی از کاربر اصلی می‌باشد. این پارامتر باید تا جای ممکن کوچک باشد. ۲- نرخ عدم پذیرش اشتباه این مقیاس نمایانگر اینست که تا چه اندازه شخص اصلی اشتباهاً پذیرش نمی‌شود (حساسیت بسیار بالا). این پارامتر نیز باید تا حد مورد نیاز کم باشد. ۳- نرخ خطای مساوی: کاهش نرخ پذیرش اشتباه باعث افزایش غیر تعمدی نرخ عدم پذیرش اشتباه می‌شود. نقطه‌ای که میزان نرخ عدم پذیرش اشتباه با نرخ پذیرش اشتباه برابر می‌شود نقطه نرخ خطای مساوی است. هرچه میزان این پارامتر کمتر باشد نمایانگر اینست که سیستم دارای یک حساسیت بهتر و توازن خوبی است. ۴- نرخ ثبت نام نادرست احتمال خطایی که در هنگام نمونه بردای جهت ثبت در پایگاه داده، در خصوص تشخیص صحیح ممکن است رخ هد.

(اثر انگشت) (هندسه دست) (اندازه گیری شبکیه چشم) (اندازه گیری عنبیه) (تشخیص چهره) (تشخیص امضاء) (تشخیص صدا) (آزمایش دی- ان-ای) (تشخیص از روی سی هرگ دست) (نمودار حرارتی چهره) (شدت ضربه بر روی صفخه کلید) (شکل گوش) (بوی بدن)

شناسایی از طریق اثر انگشت

بدلیل اهمیت این سیستم، بیشتر به تجزیه و تحلیل آن خواهیم پرداخت. یکی از قدیمی‌ترین روشهای تشخیص هویت، روش شناسایی از طریق اثر انگشت می‌باشد. نوک انگشت دارای یکسری خطوط است که از یک طرف انگشت به طرف دیگر ادامه دارد. این خطوط دارای یکسری نقاط مشخصه می‌باشند که به آنها ریزه کاری گویند. این ریزه کاریها شامل کمانها، مارپیچها، حلقه‌ها، انتهای لبه‌ها، انشعابها، نقطه‌ها (شیارهای نزدیک به لبه‌ها)، جزایر (دو انشعاب نزدیک به هم)، تقاطع (نقطه تلاقی دو یا چند لبه)، منفذها می‌باشند. در واقع ما در این سری از سیستمها الگوهای تولید شده از این ریزه کاریها را مورد مقایسه قرار می دهیم.

در تشخیص اثر انگشت دو روش عمده وجود دارد: در روش اول یک شابلون از محل قرار گیری ریزه کاریهای : “انتهای لبه‌ها، انشعابها، کمانها، مارپیچها و حلقه ها” تهیه می‌شود و الگوها بر این اساس تولید می شوند. در حالت دیگر مابقی ریزه کاریهای ذکر شده نیز الگو برداری می شوند.”با مقایسه نوع، راستا(جهت) و ارتباط(موقعیت) ریزه کاریها عمل شناسایی انجام می شود. ” در روش دوم از مقایسه نواحی در برگیرنده همه ریزه کاریهای ذکر شده و نیز علامت‌های مجزای دیگر و داده‌های حاصل از مقایسه مجموعه لبه‌ها در این نواحی، استفاده می شود. عموماً سایز الگو در روش دوم دو الی سه برابر بزرگتر از روش اول می باشد. در روش اول تقریباً امکان ندارد که بتوان تصویر اثر انگشت را از الگوی مبنا بدست آورد بدلیل اینکه از تعدادی از ریزه کاریها الگوبرداری مشود و مابقی ترتیب اثر داده نمی‌شوند، ولی از روش دوم می توان به اثر انگشت نیز رسید.