Słowo biometria dosłownie oznacza „pomiar żywych istot” iw bardzo szerokim znaczeniu oznacza ilościowe badanie istot żywych. Do głównych dziedzin zastosowań biometrii należą agronomia , antropologia , ekologia i medycyna .
Użycie tego terminu w coraz większym stopniu odnosi się do wykorzystania tych technik do celów rozpoznawania, uwierzytelniania i identyfikacji, przy czym pierwotne znaczenie słowa biometria zostaje następnie przejęte przez termin biostatystyka .
Biometria to weryfikacja tożsamości osoby przez to, kim ona jest, to znaczy za pomocą cech fizycznych lub behawioralnych.
Przez cały XX th wieku, słowo „biometria” był używany prawie wyłącznie w szerokim sensie „badania ilościowego żywych”, w tym z wykorzystaniem metod statystycznych. Mając to na uwadze, czasopismo Biometrika ukazuje się od 1901 roku, a Międzynarodowe Towarzystwo Biometryczne zostało założone w 1947 roku.
Można również wspomnieć o czasopismach Biometrics Bulletin (obecnie Biometrics (en) ) i Biometrische Zeitschrift (obecnie Biometrical Journal ), uruchomionych odpowiednio w 1945 i 1959 r., A także o istnieniu dużej liczby krajowych firm i grup biometrycznych.
Od początku XXI -go wieku, słowo „biometria” stosowany jest również w bardziej restrykcyjnym sensie „osób identyfikujących” na podstawie cech biologicznych, takich jak odciski palców, rysy twarzy, etc. lub cechy behawioralne, takie jak rozpoznawanie głosu, podpis, chód itp.
W języku angielskim rozróżnienie między dwoma znaczeniami słowa „biometrics” jest czasami dokonywane za pomocą odpowiednio „ biometry (en) ” w pierwszym przypadku i „ biometrics (en) ” w drugim przypadku. W pierwszym przypadku słowo „biostatystyka” (w języku angielskim: „ biostatistics ”) jest również do pewnego stopnia uważane za równoważne z „biometrią”, w szczególności w dziedzinie medycyny.
Można by dodać, że podczas XIX th century, słowo „biometria” zostały wykorzystane, bez żadnych realnych podstaw naukowych, w związku z poszukiwaniem „życiowych wibracji” na miarę stopni życia, zdrowia i choroby.
We Francji CLUSIF definiuje własne znaczenie słowa „biometria”:
„ Matematyczne badanie wariacji biologicznych w ramach określonej grupy” . Techniki identyfikacji biometrycznej są wykorzystywane głównie w zastosowaniach z zakresu bezpieczeństwa , takich jak automatyczna kontrola dostępu , przy czym takie urządzenie kwalifikuje się jako „biometryczny system kontroli”. Państwo francuskie i inne kraje również badają wojskowe zastosowania nanotechnologii . „Biometryczny system kontroli to automatyczny system pomiarowy oparty na rozpoznawaniu cech charakterystycznych dla danej osoby” (wg CLUSIF).Ta kontrola jednostek za pomocą technologii służących firmom prywatnym lub publicznym rodzi jednak pytania natury etycznej, ponieważ Krajowa Komisja ds. Informatyki i Wolności oraz obywatele mają niewiele środków, aby kontrolować ich wykorzystanie i unikać ewentualnych nadużyć.
Analizę morfologiczną można przeprowadzić na podstawie odcisków palców , tęczówki , sieci żylnych siatkówki , sieci żylnych dłoni, morfologii dłoni, wagi, a także cech twarzy.
Dwa główne środki biometryczne to odciski palców i tęczówka.
Odciski palcówOdcisk palca jest wzór utworzony przez linie skóry palców, dłoni, palców lub podeszwach stóp. Ten wzór powstaje w okresie płodowym . Wyróżnia się dwa rodzaje nadruków: odcisk bezpośredni (pozostawiający widoczny ślad) oraz odcisk ukryty (brud, pot lub inne pozostałości osadzone na przedmiocie). Są unikalne i niezmienne, więc nie zmieniają się w czasie (poza przypadkowymi przypadkami, takimi jak np. Oparzenie). Prawdopodobieństwo znalezienia dwóch podobnych odcisków palców wynosi 1 do 10 do potęgi 24. Bliźnięta homozygotyczne będą miały bardzo podobne odciski palców ale nie identyczne.
Składają się one, w szczątkowy sposób, z zakończeń w grzbietach, albo w miejscu, w którym kończy się grzbiet, albo z rozwidleń, albo w punkcie, w którym grzbiet dzieli się na dwie części.
Rdzeń to punkt wewnętrzny, zwykle znajdujący się w środku wycisku. Jest często używany jako punkt odniesienia do lokalizacji innych drobiazgów. Spotyka się również inne terminy: jezioro, wyspa, delta, dolina, koniec linii… Te cechy można zdigitalizować. Kompletny wycisk zawiera średnio sto punktów charakterystycznych, ale kontrole są przeprowadzane tylko z 12 punktów. Znalezienie dwóch osobników z 12 identycznymi punktami charakterystycznymi jest prawie niemożliwe, nawet w populacji kilku milionów ludzi.
Rozpoznawanie tęczówkiUżytkownik musi zamocować obiektyw aparatu cyfrowego, który skanuje tęczówkę osoby z odległości od 30 do 60 cm i bezpośrednio pobiera jego rysunek. Następnie porównuje go ze skomputeryzowanym plikiem identyfikacji osobistej (obecnie używane systemy porównawcze są w stanie przeszukiwać bazę danych z prędkością kilku milionów kodów irydów na sekundę).
Jednak tęczówka jest narządem wrażliwym, jej rozmiar jest niewielki i przesłaniają ją rzęsy, powieki lub soczewki kontaktowe. Ponadto jest zmienna, a użytkownicy mają tendencję do przemieszczania się. Dlatego dość trudno jest uzyskać dobry obraz tęczówki, musi być szybki, precyzyjny i nie ma światła, które mogłoby odbijać się od oka.
Tęczówkę najczęściej fotografuje kamera (monochromatyczna kamera CCD 640 × 480) ze źródłem światła o długości fali od 700 do 900 nm , niewidocznym dla człowieka.
Inne systemy wykorzystują kamerę szerokokątną, która umożliwia lokalizację oczu na twarzy, następnie inna kamera z wąskim widzeniem wykonuje zdjęcia oczu (jest wyższa rozdzielczość) za pomocą konwencjonalnego czujnika i obiektywu makro. Różne ograniczenia, w szczególności oświetlenie, narzucają bliskość między czujnikiem a okiem (od 30 do 60 cm ), ponieważ im bardziej oko jest oddalone, tym więcej jest problemów. Konieczne jest również uwzględnienie odbić punktowych, niejednorodności oświetlenia oraz obrazów otoczenia, które odbijają się na tęczówce. W tym przypadku stosuje się sztuczne oświetlenie podczerwone (diody LED), jednocześnie maksymalnie ograniczając oświetlenie otoczenia.
W przypadku przetwarzania cyfrowego zastosowano metodę Johna Daugmana: po zeskanowaniu obrazu oka oprogramowanie określa środek źrenicy i kontur tęczówki. Następnie na tych dwóch danych oprogramowanie ustala prążki o jednakowych rozmiarach (rozmiar zmienia się w zależności od rozszerzenia źrenicy), aby utworzyć plik „szablonu”, na podstawie analizy tekstury tęczówki. Utworzony plik to iridian kod utworzony przy użyciu algorytmu Daugmana.
Rozpoznawanie twarzyMożemy zidentyfikować osobę na podstawie jej cech twarzy, wykonując pomiary: szczeliny oczu, grzbietów nosa, kącików ust, uszu, brody. Te różne cechy są analizowane przez systemy rozpoznawania twarzy i porównywane z istniejącą bazą danych. Ta metoda umożliwia identyfikację osoby lub weryfikację tożsamości.
System ewoluuje i możemy teraz rozpoznawać poruszające się twarze, widziane z profilu, a teraz możemy również postarzać twarz.
Rozpoznanie żylneMożemy zidentyfikować osobę na podstawie jej cech żylnych, skanując jej sieć żylną : palce lub dłoń. Pacjent kładzie palec lub dłoń na skanerze składającym się z diod LED i kamer, co umożliwia uzyskanie unikalnego i specyficznego dla każdego odcisku żylnego. Te żyły są unikalne i niezmienne, co sprawia, że można mieć identyczną mapowanie żył od urodzenia do śmierci. Żyły nie zmieniają się z upływem czasu (z wyjątkiem przypadków, takich jak na przykład skaleczenie). D r Sébastien Marcel IDIAP Research Institute w Martigny, biometria specjalista, zrobił test na jednojajowych i okazało się, że są one bardzo różne. Aby zidentyfikować i uwierzytelnić osobę, wystarczy porównać odcisk żylny z zapisanym w bazie danych. Ta metoda umożliwia identyfikację osoby lub weryfikację jej tożsamości. Cechą szczególną tych danych biometrycznych jest to, że są one ukryte, więc wymaga dobrowolnego działania ze strony osoby.
Druga technologia biometryczna wykorzystuje analizy biologiczne (zapach, grupa krwi , ślina, mocz, analiza DNA itp.).
Oprócz cech fizycznych i biologicznych, jednostka posiada również kilka elementów związanych ze swoim zachowaniem, które są dla niej specyficzne:
Computing otoczenia wykorzystuje różne czujniki, w tym ewentualnie „czujników biometrycznych”, aby umożliwić użytkownikom komunikację intuicyjnie z ludźmi (np projekt SixthSense opracowany przez Pranav Mistry w MIT ).
Systemy komputerowe mogą również wykorzystywać dane biometryczne do wyszukiwania twarzy, osób na nagraniach wideo, obrazów, tłumów itp., Z potencjalnymi lub udowodnionymi zagrożeniami dla prywatności .
Analiza behawioralna i morfologicznaTermin miękka biometria odnosi się do rzeczy, których ludzie używają do rozpoznawania się nawzajem, ale które nie są unikalne i nie pozwalają na dokładną identyfikację. Kolor oczu, włosów, wzrost, waga należą do miękkich biometrii.
Biometria grupuje: „wszystkie techniki komputerowe mające na celu automatyczne rozpoznanie jednostki na podstawie jej cech fizycznych, biologicznych, a nawet behawioralnych” . Dane biometryczne to dane osobowe, ponieważ identyfikują osobę. Większość z nich jest wyjątkowa i trwała ( DNA , odciski palców itp.). W ten sposób zbliżają się do tego, co można określić jako „uniwersalny niepowtarzalny identyfikator”, umożliwiając w rzeczywistości uogólnione śledzenie jednostek.
Jest to zatem bardzo delikatna kwestia, jeśli chodzi o podstawowe prawa i wolności, które stanowią prawnie reprezentatywne dla wszystkich podstawowe prawa jednostki, gwarantowane przez praworządność i demokrację. Obejmują szeroko rozumiane prawa człowieka , wolności publiczne, ale także nowe prawa, takie jak gwarancje proceduralne, zachowane w szczególności w Konwencji o ochronie praw człowieka i podstawowych wolności (CESDHLF, zwykle nazywanej CEDH) z 4 listopada 1950 r.
„W obliczu nieubłaganego rozwoju biometrii i otwierania się świata na nanotechnologie, podnoszenie świadomości jednostek i prawników w tej kwestii oraz chęć działania wydaje się teraz absolutnie konieczna, za 20 lat będzie już za późno ...”
- Alex Türk , wykładowca prawa publicznego na wydziale prawa Uniwersytetu Lille-II, senator, członek i prezes (2004-2011) CNIL
Komentarze te jasno pokazują obawy prawne nieodłącznie związane z rozwojem biometrii w kontekście kontekstualnym w ramach teorii podstawowych praw i wolności. W rzeczywistości biometria cieszy się szybkim wzrostem, łącząc lepsze opanowanie technik i duże zapotrzebowanie na bezpieczeństwo. W odniesieniu do podstawowych praw i wolności biometria wyraźnie sprzeciwia się indywidualnemu prawu do ochrony danych i poszanowania życia prywatnego wobec zbiorowego żądania bezpieczeństwa. W związku z tym wzywa do znalezienia równowagi między tymi prawami a uzasadnionymi interesami.
Jednak przy braku konkretnego reżimu niedawny rozwój tej techniki w życiu codziennym, szkołach, przedsiębiorstwach i dziedzinie bezpieczeństwa wydaje się wskazywać, że jej ramy prawne prowadzą do zachwiania równowagi ze szkodą dla praw i podstawowych wolności.
Elektroniczne śledzenie poprzez rozwój biometrii zakłóca sferę podstawowych praw i wolności oraz reżim prawny ich ochrony. Współczesna jednostka zostaje więc zanurzona w „świecie sensorów i chipów, które codziennie śledzą fakty i gesty jego życia społecznego i osobistego” .
Szereg norm prawnych oraz różnych „ procesów ” sądowych i normatywnych, państwowych i europejskich, można łączyć w celu kontrolowania nadużyć w zakresie biometrii oferowania różnym podmiotom prywatnym i publicznym, którzy interweniują w tej dziedzinie, łatwiejszej i zrozumiałej lektury biometria - perspektywy prawne dotyczące dzisiejszej biometrii.
Ze względu na swoją autonomię, która ma odnosić się do całej nauki prawniczej, teoria praw i wolności podstawowych nie jest kwestią przesłaniania jakiejkolwiek dziedziny kompetencji normatywnej nadającej się do ustanowienia ram prawnych odnoszących się do biometrii. Dziedzina prowadzi nas do rozważenia sfery krajowej i europejskiej. Jest jednak oczywiste, że niektóre implikacje mają charakter globalny. Na koniec należy zwrócić uwagę na powołanie do dziś grupy roboczej ds. Ochrony danych, znanej jako G29 ; bez wykluczania wcześniejszych badań prawnych lub historycznych, które znalazłyby swoją przydatność w wyjaśnianiu prawnym zjawiska biometrycznego.
Uogólnienie systemów śledzenia ludzi rodzi wiele pytań. W przypadku monitoringu wideo wykorzystanie biometrii stosowanej do ludzi (jest już szeroko stosowana w przypadku zwierząt) rodzi pytania o bioetykę .
Ponadto technologie identyfikacyjne stwarzają dla nich specyficzne problemy, na przykład generalnie nie można ich odwołać: nie można zmienić odcisków palców, tęczówki ani kształtu twarzy tak łatwo, jak zmienia się hasło do twarzy.
Biometria ma niestety poważną wadę; w rzeczywistości żaden z zastosowanych pomiarów nie okazuje się całkowicie dokładny, ponieważ jest to rzeczywiście jedna z głównych cech każdego żywego organizmu: dostosowujemy się do środowiska, starzejemy się, cierpimy na mniej lub bardziej poważną traumę, krótko mówiąc, ewoluujemy i środki ulegają zmianie.
Producenci chcą nie tylko absolutnego bezpieczeństwa, chcą czegoś, co działa w praktyce. Dlatego też starają się zmniejszyć tempo fałszywego odrzucenia ( błędnych odrzuceń lub FRR), przy jednoczesnym zachowaniu stosunkowo niski wskaźnik fałszywych odbiorów ( Fałsz Acceptance Rate , czy daleko). Działający system będzie miał najniższy możliwy FRR. Z drugiej strony FA to akt przyjęcia osoby nieuprawnionej. Może się tak zdarzyć, jeśli osoba sfałszowała dane biometryczne lub jeśli pomiar myli ją z inną osobą. Bezpieczny system będzie miał najniższe możliwe FAR. W życiu codziennym producenci dążą głównie do znalezienia kompromisu między tymi dwoma stawkami, FRR i FAR, biorąc pod uwagę czas przetwarzania danych biometrycznych i ich przechowywania.
Ogólnie rzecz biorąc, słabości tych systemów nie wynikają z fizycznej specyfiki, na której są oparte, ale ze sposobu, w jaki je mierzą, oraz dopuszczalnego marginesu błędu.
W dziedzinie biometrii kontynuowanych jest wiele badań. Jednym z tych obszarów badań jest dynamiczna aktualizacja modeli rozpoznawania. Pomiary morfologiczne dłoni są więc eksperymentowane w szkołach, które dostosowują się do naturalnego rozwoju dorastania bez konieczności przeprowadzania nowych pomiarów. Prowadzone są również prace nad systemami adaptacyjnymi, które uwzględniają ewolucję głosu.
W zakresie czujników przedmiotem badań jest również rozpoznanie sieci żylnej palca lub dłoni. Polega na analizie żylnej sieci palca.
Kolejna oś to multimodalność, polegająca na łączeniu elementów rozpoznających (na przykład głosów i twarzy) w celu poprawy ogólnej niezawodności systemu. Do chwili obecnej istnieją czytniki multimodalne łączące odcisk palca i żylną sieć palca.
Celem biometrii w kontroli dostępu jest zarządzanie dostępem fizycznym lub logicznym w celu zwiększenia bezpieczeństwa dostępu do wszystkich typów lokali, ale także w celu zabezpieczenia dostępu do stanowisk komputerowych oraz do folderów i plików znajdujących się na tych ostatnich. Biometria zaczyna być również wykorzystywana do uwierzytelniania użytkownika podczas transakcji bankowych w celu zabezpieczenia płatności za pośrednictwem fizycznych terminali lub płatności online.
Istnieje wiele biometrycznych systemów kontroli dostępu, które możemy podzielić na dwie duże rodziny: z kontaktem fizycznym lub bez.
Biometria z kontaktem fizycznym jest bardzo powszechna. Obejmuje rozpoznawanie odcisku palca, morfologię dłoni lub w trybie multimodalnym z połączoną i jednoczesną analizą odcisku palca i sieci żylnej palca.
Jedną z najczęściej używanych technologii na świecie jest biometria poprzez pobieranie odcisków palców . Tyle na poziomie kontroli osób ( paszport , dowód osobisty i biometryczne prawo jazdy ), jak i na poziomie kontroli dostępu.
Jeśli chodzi o technologie zbliżeniowe, istnieją systemy z rozpoznawaniem twarzy , tęczówką i siecią żylną dłoni. Również od 2009 roku istnieje technologia umożliwiająca rejestrowanie i przetwarzanie odcisków palców 4 palców (z wyjątkiem kciuka) bez kontaktu, tylko jednym ruchem.