Zabezpieczone jednym ruchem palca

Czytniki linii papilarnych weryfikujà dost´p do danych komputerowych.

MARK ALPERT

Technika i my

JOHN FRASER

W latach szeÊçdziesiàtych, jak wiele dzie-
ci w tamtych czasach, widzia∏em siebie
w roli Jamesa Bonda. Nawet dziÊ, idàc
do pracy na Manhattanie, w myÊlach
wcielam si´ cz´sto w postaç agenta bry-
tyjskiego wywiadu polujàcego na Gold-
fingera, Dr. No lub Blofelda. W tle taƒ-
czà pi´kne kobiety, a ja popijam martini
z wódkà (wstrzàÊni´te, niezmieszane) i
zaraz wsiàd´ do nieosiàgalnego astona
martina.

Szansa na cz´Êciowe urzeczywistnie-

nie moich szpiegowskich marzeƒ pojawi-
∏a si´, gdy dowiedzia∏em si´ o urzàdze-
niach nowej generacji zabezpieczajàcych
dost´p do danych komputerowych. Te
wzgl´dnie tanie czytniki odcisków pal-
ców, po∏àczone z pecetem przez gniazdo
USB, zapami´tujà wzór linii papilar-
nych. Aby uzyskaç dost´p do chronio-
nych danych, trzeba przy∏o˝yç palec do
czytnika. Je˝eli obraz ró˝ni si´ od
zapami´tanego – dost´p jest zabro-
niony. Identyfikacja za pomocà linii
papilarnych zwi´ksza
równie˝ bezpieczeƒ-
stwo transakcji do-
konywanych za
poÊrednictwem In-
ternetu i mo˝e tak˝e
powstrzymaç hake-
rów w∏amujàcych si´
do sieci korporacyj-
nych i rzàdowych, o
wiele trudniej bowiem
wykraÊç odcisk palca ni˝
has∏o. Przez lata naukowcy
pracowali nad systemami
identyfikacji osób na podstawie
g∏osu, rysów twarzy, charakteru
pisma, obrazu t´czówki czy siatków-
ki (czyli danych biometrycznych). Iden-
tyfikacja na podstawie odcisków palców
jest najprostszà z metod, ka˝dy odcisk
zawiera bowiem zestaw niepowtarzal-
nych punktów – zakoƒczeƒ linii epi-
dermalnych. Korzystajàc z ich wzoru,
policja porównuje odciski palców pozo-
stawionych na miejscu przest´pstwa

z odciskami osoby podejrzanej [patrz:
Mark Fischetti „Kopia jak orygina∏”,

NA-

UKA W ZAPRZ¢GU

; Âwiat Nauki, kwie-

cieƒ 2003].

Czytniki linii papilarnych przeznaczone

dla u˝ytkowników domowych kompute-
rów muszà byç bardziej tolerancyjne od
urzàdzeƒ stosowanych w agencjach rzà-
dowych. Oficerowie policji zdejmujà od-
ciski palców podejrzanych bardzo staran-
nie – albo za pomocà tradycyjnych metod
(tusz na palcu i kartka papieru), albo spe-
cjalnych skanerów. Wi´kszoÊç u˝ytkow-
ników pecetów oczywiÊcie nie b´dzie tak
dok∏adna. Systemy u˝ytkowe muszà wi´c
rozpoznawaç tak˝e odcisk palca krzywo
przy∏o˝onego albo upapranego na przy-
k∏ad w czekoladzie.

Systemy zabezpieczeƒ oferowane

przez DigitalPersona, kalifornijskà fir-
m´ z Redwood, sà tak zaprojektowane,
aby rozpoznaç nawet najbardziej nieczy-
telne Êlady linii papilarnych. Czytnik
U.are.U 4000, mniejszy ni˝ talia kart,
ma owalne plastikowe okienko. W mo-
mencie zbli˝enia palca zapala si´ szeÊç
diod LED, umieszczonych pod szybkà
pod takim kàtem, ˝e gdy nad nià jest tyl-
ko powietrze, Êwiat∏o ulega ca∏kowite-
mu wewn´trznemu odbiciu. Je˝eli jed-
nak na powierzchni okienka znajdzie si´
coÊ o wi´kszym wspó∏czynniku za∏ama-
nia Êwiat∏a – na przyk∏ad skóra – ca∏ko-
wite odbicie nie wystàpi. Odbite od pal-
ca Êwiat∏o trafia na matryc´ CCD. Po
zakodowaniu odczytanego obrazu czyt-
nik wysy∏a go do komputera.

Za pomocà skomplikowanych algoryt-

mów oprogramowanie DigitalPerso-

na okreÊla po∏o˝enie oko∏o

70 kluczowych punktów i

zapisuje je w postaci 300-

-bajtowego wzorca. Na-

st´pnie, aby dopasowaç

odciski palców, system po-

równuje ze sobà ich wzor-

ce. Ze wzgl´dów bezpie-

czeƒstwa obraz palca jest

natychmiast kasowany. Po-

niewa˝ ka˝dy wzorzec zawie-

ra równie˝ informacj´ o kàtach

wypuk∏oÊci linii papilarnych, pro-

gram mo˝e rozpoznaç odcisk pal-

ca nawet wtedy, gdy ten znajduje si´

w innej pozycji ni˝ przy zapisie wzor-

cowym. W celu identyfikacji ma∏o czy-

telnych fragmentów odcisków specja-

lizowane algorytmy analizujà przebieg

fantazyjnie powyginanych p´tli, spiral i
delt na liniach papilarnych. Wszystko
zajmuje oko∏o 200 ms.

Firma DigitalPersona powsta∏a jako

studencki projekt w California Institute
of Technology. Najwa˝niejsze algorytmy
rozpoznawania odcisków palców opra-
cowa∏ na poczàtku lat dziewi´çdziesià-
tych wspó∏za∏o˝yciel firmy Vance Bjorn.

JE˚ELI NIE CHCESZ,

aby ktoÊ w∏ama∏ si´

do twojego komputera, zainstaluj system
weryfikacji odcisków palców. Program
zapami´ta odcisk twojego palca i b´dziesz
móg∏ go potem u˝ywaç zamiast has∏a dost´pu
czy zabezpieczenia internetowych transakcji.

28

ÂWIAT NAUKI LIPIEC 2004

ZA ZGODÑ DIGIT

ALPERSONA

Wspó∏pracowa∏ wtedy z kolegà ze stu-
diów Serge’em Belongiem, dziÊ asysten-
tem w University of California w San
Diego. Vance przyszed∏ do mojego biu-
ra, by zademonstrowaç najnowsze
produkty swojej firmy. Za po-
mocà czytnika U.are.U 4000
pod∏àczonego do jego laptopa
zarejestrowa∏em odcisk swoje-
go palca wskazujàcego prawej
r´ki. Aby system poprawnie go
zapisa∏, musia∏em czterokrotnie szyb-
ko po∏o˝yç palec na jarzàcym si´ czer-
wono okienku czytnika. Po pomyÊlnej
rejestracji odcisku urzàdzenie bezb∏´d-
nie rozpoznawa∏o go wÊród odcisków
innych palców. Za∏o˝eniem projektan-
tów by∏o osiàgni´cie prawdopodobieƒ-
stwa akceptacji niew∏aÊciwego odcisku
1:50 000 i odrzucenia w∏aÊciwego 1:100.

Nast´pnie Vance zademonstrowa∏ jesz-

cze mniejszy czytnik: model U.are.U Fire-
fly, tak ma∏y, ˝e mo˝na go wbudowaç do
laptopa lub do PDA. U˝ytkownik prze-
suwa palec po pó∏calowej przezroczystej
rolce. Dioda LED podÊwietla kolejne ob-
szary palca obracajàcego rolk´ i odczytu-
je kolejne fragmenty jego odcisku. Ob-
raz jest nast´pnie sk∏adany w ca∏oÊç.
Je˝eli nie ma akurat potrzeby identyfi-
kacji, obrotowa rolka mo˝e s∏u˝yç do
przewijania tekstu na ekranie.

Przetestowawszy urzàdzenie, zasko-

czony wykrzyknà∏em: „Niez∏e!”, co zwró-
ci∏o uwag´ mojego kolegi George’a Mus-
sera. Przybieg∏ zaraz, ˝eby sprawdziç, o
co chodzi, i ju˝ za chwil´ te˝ koniecznie
chcia∏ zapisaç swój odcisk na laptopie
Vance’a. (Zabezpieczajàc prywatne pli-

ki, system pozwala na bezpieczne u˝yt-
kowanie komputera przez kilka osób).
George, z natury ciekawski, próbowa∏
oszukaç system. Najpierw usi∏owa∏ prze-
nieÊç na czytnik odcisk swojego palca
za pomocà taÊmy klejàcej, ale poniewa˝
czytnik wykorzystuje kilka LED-ów Êwie-
càcych w ró˝nych kierunkach, w czyt-
niku powstaje trójwymiarowy obraz
odcisku i przenoszenie jego dwuwymia-
rowej kopii zawodzi.

To jednak nie zniech´ci∏o George’a.

Poszed∏ do swojego biura i za chwil´
przyniós∏ troch´ kitu. Przycisnà∏ do
opuszki, aby uzyskaç trójwymiarowy
model, i przy∏o˝y∏ go do czytnika. Co
ciekawe, James Bond w filmie z 1971
roku Diamenty sà wieczne stosowa∏ po-
dobnà technik´. Agent 007, wykorzy-
stujàc opracowane przez Q – twórc´

wi´kszoÊci gad˝etów Bon-

da – nak∏adki z fa∏szywymi

odciskami palców, udawa∏

wówczas jednego z ludzi Blofel-

da. Niestety, tak˝e i ta próba Geor-

ge’a si´ nie powiod∏a. Vance przyzna∏

jednak, ˝e bardzo dok∏adny szablon

móg∏by zmyliç czytnik. Jego wykonanie
wymaga∏oby jednak wspó∏pracy osoby,
pod którà chcielibyÊmy si´ podszyç.

Rosnàce obawy o niezawodnoÊç syste-

mów identyfikacji mogà przyÊpieszyç
rozwój technik weryfikacji odcisków pal-
ców. Przyk∏adowo, je˝eli dokonujesz
operacji bankowych lub gie∏dowych za
poÊrednictwem Internetu, ÊwiadomoÊç,
˝e bez twojego odcisku palca nikt prócz
ciebie nie zaloguje si´ na twoim koncie,
jest bezcenna. Urzàdzenia te nie sà zbyt
obcià˝ajàce dla portfela. System U.are.U
Personal firmy DigitalPersona, przezna-
czony do u˝ytku domowego i biurowego,
kosztuje nieca∏e 100 dolarów. Inne fir-
my oferujà swoje produkty za cen´
100–200 dolarów. Biolink Technologies
International sprzedaje zawierajàcà
wbudowany czytnik linii papilarnych
mysz U-Match. Firma Identix oferuje
kart´ BioTouch zawierajàcà czytnik
optyczny, którà mo˝na zamontowaç w
standardowym laptopie.

Prócz wszystkich potencjalnych ko-

rzyÊci wynikajàcych z podwy˝szonego
poziomu bezpieczeƒstwa interesujàcy
jest jeszcze jeden aspekt – mo˝liwoÊç za-
bezpieczenia dokumentów przed ciekaw-
skimi daje du˝o frajdy, nawet jeÊli te do-
kumenty nie zawierajà absolutnie nic
tajnego.

n

ODBITE ÂWIAT¸O

odpowiada kszta∏towi

linii papilarnych palca. (Czytnik U.are.U 4000
DigitalPersona).

Stockbyte/ThET

A/WSiP