Metode biometrik baru: tanda tangan bioakustik





Ilmuwan Korea Selatan telah menemukan metode baru identifikasi biometrik: dengan gelombang suara yang melewati tubuh (jari) . Ternyata sinyal ini cukup unik untuk setiap orang. Dan itu tanpa kelemahan utama metode biometrik optik, seperti sidik jari, iris atau pemindaian wajah. Semua metode ini secara inheren rentan terhadap spoofing fotografi "bahan biometrik". Ini tidak akan bekerja dengan gelombang suara, mereka tidak dapat difoto.



Sistem spektroskopi frekuensi bioakustik yang dikembangkan memodulasi mikrovibrasi yang menyebar ke seluruh tubuh dan menghasilkan karakteristik spektral yang unik. Dalam pengujian, karakteristik dipertahankan selama dua bulan dan memberikan akurasi verifikasi dari 41 subjek pada tingkat 97,16%.



Seiring Internet of Things dan smart things menyebar, identifikasi biometrik diprediksi menjadi semakin penting. Otentikasi biometrik dasar bergantung pada gambar tubuh manusia. Tapi seperti yang disebutkan di atas, gambar-gambar ini dapat disalin oleh penyusup. Sidik jari adalah yang termudah untuk dipalsukan.



Perusakan sidik jari



Sidik jari seseorang dapat difoto pada permukaan kaca, pada smartphone, gagang pintu atau permukaan halus lainnya, dicetak, digoreskan pada papan sirkuit tercetak, kemudian dibuat salinannya dari gelatin - dan "jari tiruan" sudah siap.







Pilihan yang lebih andal menggunakan kertas kalkir dan lem kayu yang bekerja melawan Apple TouchID:



  1. 2400 dpi. TouchID, .

  2. - , .







  3. 1200 dpi.

  4. .







    , , , . , .







  5. TouchID.

  6. .







    -, . .







Sistem pengenalan berbasis iris dianggap lebih akurat, meskipun iris palsu juga dibuat dari foto seseorang yang menggunakan printer resolusi tinggi dan lensa kontak biasa (lihat video spoofing pemindai iris Samsung Galaxy S8 ).



Untuk menyalin iris, foto seseorang yang diambil dari jarak rata-rata dalam mode malam (untuk spektrum inframerah) sudah cukup. Foto tersebut dicetak pada printer laser sehingga ukuran irisnya sesuai dengan ukuran lensa kontak. Kemudian lensa kontak ditempatkan pada lembaran dan ponsel dibuka kuncinya menggunakan foto ini.







Biometrik alternatif



Untuk mengatasi masalah ini, peneliti mengusulkan biometrik alternatif, termasuk telapak tangan , vena , kontur telinga , cetakan buku jari , pori-pori hidung , dan biometrik multimodal gabungan . Namun, semua teknologi ini masih bergantung pada karakteristik struktural dari citra optik yang dihasilkan dan oleh karena itu rentan terhadap pemalsuan menggunakan data biometrik yang disalin.



Tanda tangan bioakustik



Platform otentikasi biometrik baru bekerja dengan cara yang berbeda secara fundamental. Ini didasarkan pada respons jari biodynamic dalam spektrum akustik. Ini adalah karya ilmiah pertama yang menyarankan penggunaan biacoustics dengan cara ini. Teknik akustik sebelumnya terbatas pada pengenalan suara dan tanda suara nafas, sementara opsi lain relatif belum dieksplorasi.



Di bawah ini adalah ilustrasi skema platform dan konsep sistem identifikasi akustik yang menggunakan transmisi karakteristik sinyal getaran melalui tulang dan jaringan jari.





() ; (b) , () ; () : c , , , - ; (d) ; () c ; (f) ,



Ilustrasi menunjukkan bagaimana skema penginderaan bioakustik yang diusulkan bekerja. Ketika orang menyentuh suatu objek dengan tangan mereka, mikrovibrasi menyebar melalui jari dan tangan, membawa informasi tentang objek yang berinteraksi dengan mereka. Sinyal akustik ditransmisikan secara berbeda karena fitur anatomi masing-masing bodi. Dengan demikian, sinyal mengandung informasi anatomis tentang struktur tubuh, yaitu tulang, tulang rawan, tendon, dan jaringan otot - dan mengandalkan geometri serta sifat biomekaniknya.



Untuk otentikasi, pengguna meletakkan jarinya pada platform tempat pemancar sinyal (transduser) dan sensor akustik. Situs eksitasi dan probing dipilih sedemikian rupa sehingga sinyal akustik melewati falang proksimal dan tengah jari. Secara khusus, sensor akustik ditempatkan 3 mm di atas lipatan interphalangeal distal anterior, yang merupakan ujung bawah dari falang distal. Pemancar terletak pada jarak 50 mm dari sensor akustik, yang sepenuhnya menutupi panjang falang tengah jari.



Eksperimen telah menunjukkan bahwa bentuk gelombang individu dipertahankan pada tekanan jari yang berbeda.





Pengulangan dan bentuk gelombang pada tekanan yang berbeda (d)



Pengukuran dilakukan dalam rentang 100 Hz hingga 3 kHz dengan tahapan 10 Hz, yang memakan waktu 15 detik. Mungkin, dengan peningkatan perangkat keras, karakteristik ini dapat dioptimalkan.



Memulai percobaan, para ilmuwan khawatir karena perubahan pada jaringan dan sel, sinyalnya akan berubah. Oleh karena itu percobaan diulang sebanyak tiga kali dengan selang waktu 30 hari. Mereka terkejut menemukan bahwa tanda tangan bioakustik tidak berubah sama sekali selama ini. Meskipun dapat diasumsikan bahwa seiring bertambahnya usia seseorang, struktur anatominya masih berubah cukup signifikan untuk mempengaruhi bentuk sinyal.



Studi ini juga memiliki efek yang tidak terduga. Spektroskopi frekuensi bioakustik telah terbukti sangat akurat dalam analisis jaringan sehingga para penemu mulai mengeksplorasi penggunaannya bahkan untuk mendiagnosis gangguan muskuloskeletal.



Sebuah artikel ilmiah yang menjelaskan tanda tangan bioakustik diterbitkan di IEEE Transactions on Cybernetics (doi: 10.1109 / TCYB.2019.2941281).






Periklanan



Wujudkan ide dan proyek Anda dengan server aktivasi instan kami di Linux atau Windows . Server siap bekerja dalam satu menit setelah pembayaran!






All Articles