RAMIRO RUEDA

SISTEMAS BIOMETRICOS

Un sistema biométrico; es un método automático de identificación y verificación de un individuo utilizando características físicas y de comportamiento precisas. Con rasgos únicos e intransferibles de cada persona.

“La biometría se deriva de las palabras griegas “BIOS” de vida y “metrón” de medida.”“La biometría es un sistema de reconocimiento humano basado en características físicas (huella dactilar, iris, geometría de la mano, rostro) y de comportamiento (voz, firma, dinámica del tecleo o forma de caminar), cuyas aplicaciones tienen un único propósito y es la autenticación de los individuos para evitar fraudes, robos de información y restricción de accesos.

“Todos los seres humanos tenemos características morfológicas únicas que nos diferencian. La forma de la cara, la geometría de partes de nuestro cuerpo como las manos, nuestros ojos y tal vez la más conocida, la huella digital, son algunos rasgos que nos diferencian del resto de seres humanos. La medición biométrica se ha venido estudiando desde tiempo atrás y es considerada en la actualidad como el método ideal de identificación humana.

FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA BIOMETRICO

Un sistema biométrico se basa en medir, comparar, codificar, transmitir, almacenar y/o reconocer un individuo por medio de sus características únicas, dando un resultado altamente confiable.

Como todos sabemos cada ser humano tiene características únicas e irrepetibles que lo diferencian de cada individuo, por tal motivo es que la biometría busca la identificación de personas a través de sus características sin la necesidad de recurrir a passwords, códigos, u otros tipos de identificación los cuales son fáciles de descifrar o ser falsificados.

La identificación biométrica es utilizada para verificar la identidad de una persona midiendo digitalmente determinados rasgos de alguna característica física y comparando esas medidas con aquéllas de la misma persona guardadas en archivo en una base de datos o algunas veces en una tarjeta inteligente que lleva consigo la misma persona.

Las características físicas más utilizadas son: huellas digitales, la voz, geometría de la mano, el dibujo de las venas en la articulación de la mano y en la retina del ojo, la topografía del iris del ojo, rasgos faciales y la dinámica de escribir una firma e ingresarla en un teclado.

El funcionamiento de estos sistemas implica de la necesidad de un potente software con unas fases diferenciadas en las cuales intervienen diferentes campos de la informática, como son: el reconocimiento de formas, la inteligencia artificial, complejos algoritmos matemáticos y el aprendizaje.

Donde lo están implementando

Hoy en día las empresas se preocupan más por sus recursos y sobre todo por quien tiene acceso a ellos.

Dado a que existen muchas maneras de llevar un control y restringir el acceso a esos recursos se puede cuestionar si son lo suficientemente confiables y seguros.

Para poder garantizar esta confiabilidad y poder así brindar seguridad y un uso adecuado de la información, la biometría nos ofrece una solución con niveles de error casi nulos, para tener una gran probabilidad de no ser violada la seguridad y el acceso a los recursos protegidos en las empresas..

RECONOCIMIENTOS DE VOZ

Los sistemas basados en la voz registran el discurso y analizan el tono y la inflexión del hablante. La exactitud se puede afectar por las variaciones normales causadas por enfermedad, fatiga, y cambios del humor.

Este método captura el sonido de la voz del hablante así como los comportamientos lingüísticos.

Su uso primario está en aplicaciones telefónicas, pero su exactitud se puede afectar por cosas tales como ruidos extraños y los efectos de la enfermedad o de la fatiga en la voz.

Un problema obvio con el reconocimiento de voz es la posibilidad de fraude: El sistema puede ser engañado por una cinta grabada. Por esta razón, los sistemas avanzados de reconocimiento pueden ampliar el proceso de la verificación dando al usuario frases largas y difíciles para leer en voz alta, o solicitando cada vez que se lea una frase distinta.

CARACTERÍSTICAS DE LA AUTENTIFICACIÓN POR VOZ

La dicción de una (o más) frase es grabada y en el acceso se compara la vos (entonación, diptongos, agudeza, etc.).

Este sistema es muy sensible a factores externos como el ruido, el estado de animo y enfermedades de la persona, el envejecimiento, etc.

Este tipo de sistemas detecta y almacena aquellas características propias de la garganta, boca y nariz, las que son únicas e irrepetibles en cada persona.

Natural : No-intrusivo, hablar es algo que las personas hacen todos los días.

Fácil de administrar : la matriculación inicial toma menos de 2 minutos.

VENTAJAS DE LA AUTENTIFICACIÓN POR VOZ

La autenticación de la voz es una tecnología versátil, sencilla de usar y no intrusiva, es decir, fácilmente aceptada por los usuarios.

Con respecto a otras tecnologías biométricas, es lo suficientemente precisa y no requiere el uso de aparatos específicos: basta con un micrófono y un equipo procesador.

Es versátil y completamente personalizable, adaptable a cualquier idioma.

Es multiplataforma funciona con unos mínimos requerimientos.

FIRMAS MANUSCRITAS

El reconocimiento de firmas manuscritas es una de las modalidades conductuales de la biometría. En función del procedimiento de adquisición de la firma pueden establecerse dos categorías de reconocimiento:

Estático: En este modo, los usuarios firman sobre papel y la introducción de la firma en un ordenador para su posterior análisis se lleva a cabo mediante un escáner o cámara de fotos. Esta modalidad también se conoce como «offline».

Dinámico: En este modo, los usuarios realizan su firma sobre una tableta digitalizadora, PDA, etc., que adquiere la firma en tiempo real, simultáneamente durante su realización. Esta modalidad también recibe el nombre de «on-line». La información dinámica suele incluir las siguientes funciones:Coordenada espacial x(t)Coordenada espacial y(t)Presión p(t)Azimuth az(t)Inclinación in(t)

HUELLAS DATILARES

Las huellas dactilares utilizan las características únicas y los patrones de huellas digitales para una amplia variedad de usos. Estos sistemas escanean dichas huellas y las comparan con bases de datos conocidas en el sistema. Los escáneres de huellas dactilares se pueden colocar en cajas fuertes, puertas o ser añadidos a equipos para permitir el acceso a los sistemas, añadiendo una capa adicional de seguridad.

Tipos de escáneres

Los escáneres biométricos de huellas dactilares pueden utilizar una serie de métodos diferentes para escanear una huella digital para su verificación. Pueden usar la tecnología cautiva, térmica, de presión u óptica. El tipo más común de escáner utiliza un láser o una luz LED y luego captura la imagen mediante un sensor. La imagen se transforma de una imagen analógica a una corriente de información digital. La calidad de la imagen de la huella varía en función de la calidad del equipo utilizado para captarla.

Como funcionanLa imagen de la huella es revisada basada no en la huella digital completa, sino más bien en una serie de importantes señas de identidad y patrones que son únicos para cada individuo. Estas características y patrones únicos se comparan después con una base de datos dentro del sistema. Una vez que las características se hacen coincidir con el usuario, el sistema permitirá que el proceso se desarrolle. Si el sistema no coincide, no va a funcionar y solicitará escanear la huella digital de nuevo.

UsosLos sistemas biométricos de huellas digitales se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Pueden ayudar a mantener las cosas seguras, cerraduras, cajas fuertes e incluso los sistemas de encendido de vehículos al utilizar escáneres biométricos de huellas digitales para permitir el acceso. Otros usos incluyen la sustitución de contraseñas para los sistemas informáticos. Muchas empresas exigen a los empleados escanear su huella digital para obtener acceso a otros programas de software en lugar de recordar varias contraseñas diferentes. También se pueden utilizar como una tarjeta de tiempo para los individuos que registran su ingreso y egreso del trabajo.

BeneficiosLos escáneres biométricos de huellas digitales tienen muchas ventajas. Dado que las huellas dactilares son únicas para cada individuo, estos sistemas hacen que los procesos sean más seguros, ya que las huellas dactilares son difíciles de falsificar. Esto hace que las cajas fuertes y los vehículos sean más difíciles de ingresar y robar. También ahorran dinero a las empresas al no requerir contraseñas para cada sistema. Los empleados pueden olvidar o incorrectamente introducir contraseñas las que pueden bloquear todo el sistema, lo que requiere que el personal de tecnología de la información solucione el problema, costándole a la empresa tiempo y dinero. Estos escáneres también requieren que los empleados marquen el ingreso y egreso por su propia cuenta, eliminando la posibilidad de "fraude de asistencia", donde un empleado pude hacer esta marcación por otro.

PATRONES FACIALES

“Es la capacidad de reconocer a las personas por sus características faciales. La tecnología más avanzada se basa en el algoritmo de Eigenfaces, que mapea las características de la cara de una persona en un espacio multidimensional del rostro. Las computadoras pueden realizar búsquedas en bases de datos faciales y / o llevar a cabo en vivo verificaciones uno-a-uno o uno-a-muchos, con una precisión sin precedentes y el procesamiento en una fracción de segundo.

El reconocimiento facial se ha convertido en los últimos años en una área de investigación activa que abarca diversas disciplinas, como procesado de imágenes, reconocimiento de patrones, visión por ordenador y redes neuronales. Involucra tanto a investigadores del área de informática como a neurocientíficos y psicólogos. Se podría considerar también dentro del campo de reconocimiento de objetos, donde la cara es un objeto tridimensional sujeto a variaciones de iluminación, pose, etc., y ha de ser identificada basada en su proyección 2D (excepto cuando se utilizan técnicas 3D).

Puede operar en dos modos:Verificación o autentificación de caras: compara una imagen de la cara con otra imagen con la cara de la que queremos saber la identidad. El sistema confirmará o rechazará la identidad de la cara.

Identificación o reconocimiento de caras: compara la imagen de una cara desconocida con todas las imágenes de caras conocidas que se encuentran en la base de datos para determinar su identidad.

Aplicaciones ActualesSe utiliza principalmente en sistemas de seguridad para el reconocimiento de usuarios. En estos sistemas se utiliza un lector que define las características del rostro, y cuando este solicita el acceso, se verifica comparando los datos obtenidos con la base de datos. Sin embargo, estos sistemas no son útiles a largo plazo ya que, a medida que pasan los años, los rasgos faciales varían y al solicitar el acceso ya no coinciden con la imagen en la base de datos. Para solucionar este problema se puede utilizar un algoritmo que interprete el paso de los años, aunque igualmente sigue sin ser del todo fiable), o bien, renovar frecuentemente la base de datos.

ANALISIS DEL IRIS

Dado a las características únicas que posee el iris del ojo, esta técnica de reconocimiento biométrico brinda un gran porcentaje de confiabilidad y exactitud a la hora de reconocer o identificar a una persona.

Las primeras personas en tener conocimiento de esto fueron los oftalmólogos.

La característica principal es la unicidad, el iris a comparación con la huella dactilar presenta más información única en el reconocimiento de una persona.

Los dos ojos de una persona o incluso entre hermanos gemelos los patrones del iris son diferentes.

El iris no presenta cambios durante el periodo de vida de la persona.

El iris se encuentra ubicado en la parte interna del ojo detrás de la cornea y el humor acuoso.

El iris está constituido por tejidos conectivos, fibras, anillos y pigmentación que componen la huella única para cada persona. [12] Como el iris humano es relativamente pequeño es necesario contar con Hardware apropiado para esta técnica que capture con detalle la información del iris.

Para esto se necesitan cámaras digitales de alta resolución al igual que en la técnica de reconocimiento facial.

TECLEO

No es del todo seguro pero existe la posibilidad de que cada persona teclea diferente. Esta técnica se basa principalmente en reconocer el patrón de la forma de tecleo de cada persona tomando el tiempo que transcurre entre cada

pulsación o el tiempo que se mantiene pulsada una tecla. Para la identificación de una persona a través de la dinámica del tecleo solo basta con un monitoreo del usuario, lo cual significa que es un sistema no intrusivo. Al ser una técnica basada en el comportamiento puede presentar cambios en la forma de tecleo del individuo durante el tiempo.

Una desventaja de este tipo de biometría es que no se puede utilizar en usuarios que no saben escribir a máquina. Se evalúan características como: Rapidez. Destreza. Efectividad. Grado de dificultad.

RETINA

En el ojo existen características únicas que son utilizadas para identificar personas.

Aparte del iris, el ojo alberga otra sección la cual nos permite aplicar biometría informática.

La retina posee información única dentro de su estructura la cual permite el reconocimiento y la identificación satisfactoria de personas.

El reconocimiento biométrico mediante la retina se basa en la identificación del patrón creado por los vasos sanguíneos que la conforman.

Dado a los patrones formados por los vasos sanguíneos que nacen del nervio óptico y se dispersan a través de la retina son únicos, son ideales para la identificación y reconocimiento de personas.

Esta información biométrica es altamente distintiva ya que no existen dos patrones iguales, ni siquiera en hermanos gemelos idénticos.

EL ADN

Es la técnica más utilizada para la identificación, aunque en los gemelos los patrones de ADN son iguales las huellas dactilares no lo son.

La medicina forense por medio del ADN es capaz de identificar sospechosos ya sea con muestras de sangre, cabello, saliva o semen. Con este tipo de reconocimiento se ha podido esclarecer delitos o exonerar condenados .También es utilizado para la identificación de cuerpos humanos, pruebas de paternidad, la compatibilidad en la donación de órganos, el estudio de la población de animales silvestres y establecer el origen o la composición de alimentos.

LA OREJA

Científicos de la universidad de Southampton descubrieron la forma de identificar personas a través de sus orejas, los resultados en este tipo de reconocimiento biométrico han sido casi del 100%.

Esta técnica se denomina “la transformación de los rayos en imagen”.

La transformación de los rayos en imagen es una nueva técnica para la extracción de características tubulares y circulares que no se encuentran a menudo por otros métodos.

Esta investigación la realizaron el profesor Mark Nixon, Dr. John Carter y el estudiante Alastair Cummings.

Se centraron en la espiral de la oreja y los marcos de las gafas.

De esta manera surge esta nueva biometría.

El oído es un sistema biométrico de maduración con cualidades que le dan superioridad sobre otros tipos de biometría, en particular el oído es relativamente inmune a variaciones debidas al envejecimiento.

El éxito de la biometría del oído se basa en un buen almacenamiento de los datos, y se rigen por la posición, escala y rotación.

Este método alcanzó una tasa de éxito de 99,6% a través de 252 imágenes de la base de datos XM2VTS, siendo muy eficaz contra la confusión del pelo o de las gafas.

El profesor Nixon afirma que la estructura de la oreja no cambia desde el nacimiento hasta la muerte, solo cambian de tamaño. Otra ventaja es que las orejas no cambian por expresiones faciales, siempre permanecen fijas.

OLOR

La forma de identificación de un individuo a través de su olor corporal es una técnica que se ha venido utilizando desde hace mucho tiempo con perros adiestrados.

En la actualidad se utilizan “narices electrónicas” para determinar la existencia de químicos en el aire para la identificación de un individuo pero aun no proporcionan la precisión que tiene la nariz humana, por lo cual presenta grandes falencias ya que debe tener en cuenta el estado de salud de la persona, el uso de perfumes, jabones, olores ambientales, el contacto con otras personas, etc.

CONCLUSIONES

Si observamos a nuestro alrededor seguramente vamos a encontrar una gran cantidad de sistemas biométricos.

La necesidad de aumentar la seguridad en los diferentes entornos en los cuales interactúa el ser humano, ha convertido la tecnología biométrica en una tecnología de uso cotidiano.

La biometría informática se ve en aplicaciones tan cotidianas como al momento de realizar una transacción bancaria y en entornos tan complejos comoen la identificación de civiles por parte

La necesidad de mejorar la seguridad tanto de personas como de bienes, se ve aliviada gracias a la biometría informática de entidades gubernamentales.

Permitiendo capturar información de características únicas en las personas computacionalmente, contrastándola posteriormente con información almacenada en una base de datos.

Dando un veredicto confiable sobre la igualdad de las muestras analizadas.