Techniki Komputerowe

Transkrypt

1 ISSN Techniki Komputerowe BIULETYN INFORMACYJNY INSTYTUT MASZYN MATEMATYCZNYCH WARSZAWA 2005

2 Techniki Komputerowe BIULETYN INFORMACYJNY Rok XL, Nr 1, 2005 INSTYTUT MASZYN MATEMATYCZNYCH WARSZAWA 2005

3

4 Wydaje: INSTYTUT MASZYN MATEMATYCZNYCH UL. L. KRZYWICKIEGO WARSZAWA TEL. (022) , FAX (022) INTERNET: Copyright by Instytut Maszyn Matematycznych, Warszawa 2005 Nak³ad: 100 egz. Sk³ad, druk i oprawa: OFICYNA WYDAWNICZO-POLIGRAFICZNA ADAM Warszawa, ul. Rolna 191/193, tel , ; tel./fax ksiêgarnia firmowa tel wydawnictwo@oficyna-adam.com.pl

5 TECHNIKI KOMPUTEROWE Rok XL Nr Spis treœci Dowody nieto samoœci, Miros³aw Owoc... 7 Nowe technologie i zastosowania w biometrii, Miros³awa Pluciñska, Jan Ry ko Biometryczny dokument uwierzytelniai¹cy, prezentacja technologii, ukasz Hoppe, Aleksander Maciejak, Leon Rozbicki Aktywne modele kszta³tu i ich biometryczne zastosowania, Witold Malina, Maciej Smiatacz Odporny algorytm kodowania odcisków palców w aplikacji systemu kryptografii biometrycznej, Andrzej Mitas, Dariusz Mostowski Implementacja oraz ocena systemów uwierzytelniania opartych o ró ne technologie biometryczne, Adrian Kapczyñski Biometryczny system uwierzytelniania realizowany na podstawie ruchu oka, Robert Brzeski, Józef Ober Zastosowanie metod IDEF do modelowania e-biznesu. Stan obecny, Andrzej Kaczmarczyk elearning w IMM rozwój, zastosowania rynkowe oraz upowszechnianie wiedzy i doœwiadczeñ, Olga Ordyñska Wspieranie innowacyjnych technologii na Mazowszu, Grzegorz Mazurkiewicz Algorytm scentralizowanego wykrywania i usuwania zakleszczeñ w symulacji rozproszonej, Marek Kacprzak

6

7 TECHNIKI KOMPUTEROWE 1/2005 MIROS AW OWOC KATEDRA KRYMINALISTYKI UNIWERSYTETU IM. ADAMA MICKIEWICZA POZNAÑ Abstract Dowody nieto samoœci Each new design of Polish Identity Card has more security features, than the previous one. Consequently it becames practically impossible to forge. Unfortunately, as a side-effect of document miniaturization, information that serves to verify identity of the bearer is reduced as compared to old versions. Placing of the document owner fingerprint in the Identity Card, will restore its function as an identification document and it will prevent numerous crimes. Streszczenie Ka dy nowy wzór polskiego dowodu osobistego posiada wiêcej zabezpieczeñ technicznych ni poprzedni, dziêki czemu jest trudniejszy do podrobienia. Niestety, w nowych wzorach zredukowano informacje s³u ¹ce weryfikacji to samoœci okaziciela, co jest poœrednim rezultatem miniaturyzacji dokumentu. Umieszczenie w dowodzie osobistym odcisku palca przywróci jego funkcjê identyfikacyjn¹ i zapobiegnie licznym przestêpstwom. Praktyk¹ powszechn¹ jest pos³ugiwanie siê ró nego rodzaju dokumentami, które urzêdowo, w sposób odpowiednio sformalizowany, potwierdzaj¹ okreœlone kompetencje osoby wskazanej imiennie w tym dokumencie. Równie powszechn¹ praktyk¹ jest, i imienne ze swej istoty dokumenty s¹ traktowane jak dokumenty na okaziciela. Po prostu adresaci wiêkszoœci dokumentów bagatelizuj¹ czynnoœci sprawdzaj¹ce to samoœæ osoby okaziciela do momentu, a powstanie spór albo wyst¹pi widoczna szkoda. Wszystko jest dobrze, dopóki nie powstanie zagro enie ycia lub mienia w znacznych rozmiarach. Na tak¹ w³aœnie szczególn¹ okazjê dokumenty imienne, stwierdzaj¹ce kompetencje spo³eczne okreœlonej osoby, musz¹ stwarzaæ mo liwoœæ skontrolowania, czy okaziciel dokumentu jest t¹ osob¹, dla której dokument wydano. Dokumentami o szczególnej donios³oœci s¹ dokumenty stwierdzaj¹ce administracyjn¹ to samoœæ obywateli danego kraju, zwane ³¹cznie dowodami to samoœci. W Polsce s¹ to: tymczasowe zaœwiadczenia to samoœci, tymczasowe dowody osobiste, dowody osobiste oraz paszporty. Najwa niejszy z nich jest dowód osobisty, i w zasadzie do niego bêd¹ ograniczone dalsze rozwa ania. W ostatnich kilkunastu latach problemem by³y liczne przypadki fa³szowania dowodów osobistych. By ograniczyæ skalê tego zjawiska, opracowano nowe wzory doku-

8 8 M. Owoc mentów, zaopatruj¹c je w liczne zabezpieczenia utrudniaj¹ce zarówno podrabianie jak i przerabianie 1. Zabezpieczeñ tych jest czasami kilkanaœcie w jednym dokumencie, i œmia³o mo na powiedzieæ, e siêgniêto prawie szczytów, bowiem koszty wytworzenia dowodu osobistego nowego wzoru sta³y siê niebagatelne. 2 W rezultacie wspó³czesny polski dowód osobisty bardzo dobrze identyfikuje jego wystawcê czyli urz¹d. Zarówno podrobienie jak i przerobienie tego dokumentu jest bez pozostawienia wyraÿnych œladów praktycznie prawie niemo liwe, a ju zupe³nie nieop³acalne. Niestety, skupiaj¹c siê na zabezpieczeniach przed podrabianiem i przerabianiem zapomniano, e równie istotne winno byæ poprawienie stopnia powi¹zania dokumentu z osob¹. W koñcu racj¹ bytu dowodu to samoœci jest mo liwoœæ stwierdzenia to samoœci osoby. Tymczasem, k³ad¹c nacisk na zmniejszenie kosztów wybrano nieszczêsny format karty telefonicznej 3, na którym ledwo zmieœci³a siê dwakroæ mniejsza fotografia [w porównaniu do rozmiarów zdjêcia w ksi¹ eczkowym dowodzie osobistym] oraz trzykroæ pomniejszona, dwuwymiarowa kopia podpisu 4 [zamiast trójwymiarowego orygina³u, figuruj¹cego w dowodach ksi¹ eczkowych]. W rezultacie w sposób istotny utrudniona zosta³a podstawowa weryfikacja: czy okaziciel dokumentu jest t¹ osob¹, dla której dokument wydano. Napis na odwrocie tego super doskonale wyprodukowanego dowodu osobistego aktualnie obowi¹zuj¹cego wzoru g³osi, i dowód osobisty jest dokumentem stwierdzaj¹cym to samoœæ osoby. Jednak e sam napis nie ma mocy sprawczej, a rzeczywistoœæ jest taka, e omawiany dokument opisuje to samoœæ osoby w sposób niedostateczny. Bez wielkiej przesady mo na wiêc powiedzieæ, e wspó³czesny dowód to samoœci zas³uguje raczej na miano dowodu nieto samoœci [jeœli porównywaæ go z dowodami osobistymi starego, ksi¹ eczkowego wzoru]. Œwiat przestêpczy zareagowa³ na tê sytuacjê bardzo szybko, bezinwestycyjnie i niestety skutecznie. Zamiast trudziæ siê fa³szowaniem nowych dowodów osobistych rozwiniêto akcjê pozyskiwania dowodów osobistych na zamówienie klienta. W koñcu nietrudno znaleÿæ kogoœ choæby trochê podobnego do klienta, a nastêpnie okraœæ go. Nabywca kradzionego dowodu osobistego musi jedynie nauczyæ siê nowych dlañ danych personalnych i jako tako opanowaæ mocno sprymitywizowany 5 podpis prawowitego w³aœciciela dokumentu. 1 H. Ko³ecki, Technicznokryminalistyczne badania autentycznoœci dokumentów publicznych, Poznañ 2002, s Zauwa yæ trzeba, e obywatel pokrywa tylko czêœæ rzeczywistych kosztów wytworzenia dokumentu. Ludzie z marginesu spo³ecznego [a margines ten jest niestety coraz szerszy], p³ac¹c za nowy dowód osobisty [duplikat] kilkadziesi¹t z³otych, za kilkaset z³otych sprzedaj¹ na czarnym rynku dokument rzekomo zgubiony [przestêpstwo z art. 272 KK jest zagro one kar¹ grzywny, ograniczenia wolnoœci albo pozbawienia wolnoœci do lat 2]. 3 Format A8 oraz kilka formatów doñ zbli onych [np. 54,03x85,72]. 4 Dodaæ trzeba, e podpisu pobieranego w warunkach mocno nietypowych [w niewielkiej ramce oraz przy u yciu nietypowego narzêdzia], utrudniaj¹cych z³o enie podpisu naturalnego. Ponadto wymuszone narzêdzie cienkopis maskuje charakterystyczn¹ zmiennoœæ nacisku przy kreœleniu wyró nionych elementów podpisu oraz subtelne ró nice konstrukcyjne. Vide: M. Andrzejkowicz, Dane biometryczne w polskich dowodach to samoœci, (w:) A. W. Mitas (red.), Biometria. Wybrane zagadnienia, Cieszyn-Warszawa 2004, s Jakoœæ technologii przenoszenia pomniejszonych podpisów na koñcowy dokument jest bardzo niska. Vide M. Andrzejkowicz, op. cit.

9 Dowody nieto samoœci 9 Nie trzeba szeroko wywodziæ, jak bardzo dotkliwe s¹ straty ponoszone przez ofiary takiego przestêpstwa. adna rutynowa kontrola osoby legitymuj¹cej siê kradzionym dowodem osobistym [aktualnie obowi¹zuj¹cego wzoru] nie doprowadzi do wykrycia przestêpstwa pos³ugiwania siê cudzym dowodem to samoœci [artyku³ 275 Kodeksu Karnego; grzywna, ograniczenie wolnoœci albo pozbawienie wolnoœci do lat 2]. Z drugiej strony s¹ ju notowane przypadki oszustów, którzy najpierw zg³aszaj¹ i zgubili dowód osobisty, nastêpnie legitymuj¹c siê rzekomo zgubionym dokumentem dokonuj¹ oszukañczych transakcji finansowych, by w przypadku póÿniejszego dochodzenia w tej sprawie oœwiadczyæ, i to nie oni tê transakcjê dokonywali lecz zapewne nieuczciwy znalazca ich dowodu osobistego. Aby ograniczyæ opisane praktyki przestêpcze obu rodzajów, wystarczy umieœciæ w dowodzie osobistym odcisk palca osoby tym dokumentem opisywanej. Pomys³ nie jest nowy, bowiem w Argentynie znany od oko³o 100 [stu] lat. Mimo i Argentyna wprowadzi³a przed kilkunastu laty dowody osobiste formatu A8 [ karta telefoniczna ], to na rewersie znalaz³o siê dosyæ miejsca na zwyk³e, optyczne obrazy odcisków dwu palców w skali 1:1. Proste zbyt proste by mo na na tym zarobiæ du e pieni¹dze; i zapewne dlatego adne lobby takiego rozwi¹zania nie forsuje. Prostota ma to do siebie, e sprawdza siê bardzo dobrze w sytuacjach codziennych, nie wymaga stosowania adnych aparatów [choæ ich u ycia nie wyklucza], a w przypadku awarii nie powoduje parali u ca³ego ruchu osobowego. Ponadto: linie papilarne s¹ du o ³atwiejsze do porównania w celach identyfikacyjnych ni podpis; nie jest do tego potrzebna wiedza eksperta 6, dla linii papilarnych opracowano metody sprawnego, automatycznego badania [BIOMETRIA], natomiast nic takiego nie jest mo liwe w przypadku odrêcznego podpisu, wzór linii papilarnych jest bardziej indywidualny ni struktura DNA 7. Zatem tak na co dzieñ [przy okienku kasowym w banku i na poczcie, w warunkach gie³dy samochodowej, przy zawieraniu umów wszelkiego rodzaju zw³aszcza kredytowych] urzêdnik, kasjer, notariusz albo nawet zwyk³y zjadacz chleba mog¹ szybko i bezb³êdnie sprawdziæ to samoœæ osoby legitymuj¹cej siê dowodem osobistym zawieraj¹cym optyczny obraz odcisku palca. Mog¹ zreszt¹ nie sprawdzaæ wystarczy e kontrahent z³o y odcisk palca, by w przysz³oœci [w razie sporu] to samoœæ jego potwierdziæ b¹dÿ wykluczyæ. * * * Wy ej powiedziano, i umieszczenie na dowodzie to samoœci optycznych obrazów odcisków palców jest zbyt proste, by mo na na tym zarobiæ du e pieni¹dze; i zapewne dlatego adne lobby takiego rozwi¹zania nie forsuje. Na poparcie tej tezy mo na wskazaæ, i poza biedn¹ Argentyn¹ przyjêto rozwi¹zania du o dro sze umieszczenie w dokumencie chipu z zapisanym obrazem linii papilarnych [optycznym!] oraz obrazem têczówki. Rzekomo takie rozwi¹zanie chroni intymnoœæ obywateli. O jak¹ intymnoœæ chodzi w tym ob³udnym twierdzeniu, trudno dociec, skoro moda na go³e pêpki panuje nie tylko latem na pla y, a cz³owiek w ciemnych okularach i rêkawiczkach kojarzy siê raczej z bandyt¹. Póki co, w naszym klimacie zakrywamy palce 6 M. Owoc, Podpis w³asn¹ krwi¹, (w:) Kryminalistyczna ekspertyza pismoznawcza a grafologia. Materia³y X Wroc³awskiego Sympozjum Badañ Pisma, red. Zdzis³aw Kegel, Wroc³aw 2003, s Oko³o 3 populacji stanowi¹ bliÿniêta jednojajowe; zatem w Polsce a ludzi nie mo na zidentyfikowaæ na podstawie badañ DNA. Jeœli zwa yæ, e co roku 2-3 % populacji wchodzi w konflikt z prawem, to 2400 do 3600 spoœród nich nie mo na by zidentyfikowaæ na podstawie DNA, gdyby tak¹ identyfikacjê przyj¹æ za wzorzec.

10 10 M. Owoc rêkawiczkami przed mrozem, a nie w zamiarze zachowania INTYMNOŒCI, a moda na kwefy nadal pozostaje domen¹ krajów przoduj¹cych w nierównym traktowaniu kobiet. Nie trzeba byæ projektantem, konstruktorem, producentem, sprzedawc¹ ani monta yst¹ urz¹dzeñ biometrycznych, by zrozumieæ, i jesteœmy i bêdziemy coraz bardziej od biometrii uzale nieni. Tak samo jak od szeroko rozumianych sieci komputerowych. Jak daleko to uzale nienie siêga dostrzegamy dopiero w sytuacjach awarii tych urz¹dzeñ, wywo³anych np. zanikiem zasilania. Jeœli wiêc mo na choæby w ma³ym zakresie i bezinwestycyjnie stworzyæ procedurê ustalania to samoœci cz³owieka bez koniecznoœci ka dorazowego korzystania przy tym ze wspomagania komputerowego, to z szansy tej nale y [przy wprowadzaniu nowego wzoru dowodów osobistych] skorzystaæ. Nie mo na w tym momencie pomin¹æ destrukcyjnej funkcji GIODO 8. Miast kszta³towaæ opiniê publiczn¹ w spo³ecznie po ¹danym kierunku, GIODO dzia³a tak jak k³oda u nóg BIOMETRII 9. Sprawa nie dotyczy jedynie Polski. Jak uczy historia œwiatowej kryminalistyki, przeciwnikami wykorzystania wzorów linii papilarnych do celów identyfikacji s¹ przestêpcy dzia³aj¹cy w grupach zorganizowanych oraz ich niedorozwiniêci lub przekupni poplecznicy. To gangsterzy w latach 30-ych XX wieku musieli sobie fundowaæ k³opotliw¹ i bolesn¹ transplantacjê skóry na palcach r¹k, by wywin¹æ siê od fotela elektrycznego. To gangsterzy zarabiaj¹ teraz na handlu narkotykami tak wiele, e w³asnorêcznie nie wykonuj¹ ani czarnej, ani mokrej roboty czyni¹ to najemnicy. Taki wierny najemnik te kosztuje, wiêc jego wpadka jest znacz¹c¹ strat¹, nie mówi¹c ju o tym, e schwytany mo e zacz¹æ sypaæ, korzystaj¹c ze statusu œwiadka koronnego. Taniej jest wiêc zamówiæ u ¹dnego s³awy lub pieniêdzy dziennikarza jakiœ artyku³ krytykuj¹cy celowoœæ rozwijania systemów identyfikacji opartych na daktyloskopii. Na tym poziomie dzia³ania ka da krytyka jest dobra, równie absurdalna; zgodnie z zasad¹: rzucaj b³otem ile siê da zawsze coœ siê przyklei. Ukszta³towana przez nieodpowiedzialn¹ prasê OPINIA SPO ECZNA wp³ywa na decyzje polityków, którzy zreszt¹ te tê nieodpowiedzialn¹ prasê czytaj¹. Z wiêkszych afer legislacyjnych [bo tak to trzeba nazwaæ], jakie mia³y miejsce w Polsce lat 90-ych dopiero co minionego wieku, warto przypomnieæ historiê Ustawy o œwiadku koronnym. Otó rz¹dowy projekt tej ustawy utkn¹³ w Sejmie na d³ugich 5 lat [ ], dziêki czemu przestêpczoœæ zorganizowana mog³a w Polsce rosn¹æ w si³ê i yæ dostatniej tak swobodnie, i w momencie uchwalania Ustawy istnia³o w Polsce co najmniej 500 zorganizowanych grup przestêpczych, skupiaj¹cych w swoich szeregach ponad 4,5 tys. osób 10. Wracaj¹c do opinii spo³ecznej, na dowoln¹ ankietê o wprowadzeniu identyfikacji daktyloskopijnej na szersz¹ ni dot¹d skalê mo na uzyskaæ kilka rodzajów odpowiedzi na nie. NIE!!!: bo to ogranicza swobody obywatelskie, bo hitlerowcy daktyloskopowali Polaków, bo to jest traktowanie wszystkich jak przestêpców, bo to stwarza mo liwoœci nadu yæ. Co do nadu yæ to literatura œwiatowa nie zanotowa³a ani jednego nadu ycia obrazu linii papilarnych [zgromadzonego w ZBIORZE] przeciwko osobie, od której odcisk pochodzi³. Natomiast TECZKI zawieraj¹ce s³owne zapisy danych osobowych s¹ z powodzeniem wykorzystywane do niecnych celów. Sprowadzaj¹c rzecz do absurdu: mo e 8 GIODO akronim od s³ów gazetowe informacje o dowodach osobistych. 9 W. Cieœla, B. Kitel, Dowody osobiste. Odcisk palca bez przetargu, Rzeczpospolita , str. A4. 10 B. Kurzêpa, Œwiadek koronny. Geneza instytucji. Komentarz do Ustawy, Toruñ 2005, s

11 Dowody nieto samoœci 11 by w zwi¹zku z tym postulowaæ likwidacjê pisma? Toæ ju przed wiekami powsta³o przys³owie: nic tak nie plami jak atrament. A mo e bardziej realnie postulowaæ usuniêcie z dowodów osobistych wizerunków twarzy, bowiem najwiêcej nadu yæ dokonywano manipuluj¹c fotografiami w tych e dowodach? Co do traktowania wszystkich jak przestêpców ju teraz 4 miliony bezrobotnych w Polsce mog¹ wo³aæ: chcemy takich samych praw jak przestêpcy najgrubszego kalibru, skazani na karê bezwzglêdnego pozbawienia wolnoœci, którzy maj¹: bezp³atny wikt i opierunek, bezp³atn¹ odzie robocz¹ i codzienn¹, bezp³atne mieszkanie z ogrzewaniem i oœwietleniem, bez op³at za wodê, gaz, pr¹d, wywóz œmieci, abonament RTV, bezp³atn¹ opiekê medyczn¹, bezp³atn¹ ca³odobow¹ ochronê przed przemoc¹ ze strony wspó³towarzyszy, a tak- e nie mog¹ byæ przymuszani do pracy. Co do metod hitlerowskich, ma³o ju komu znanych z autopsji, to zgodnie z prawd¹ historyczn¹ stwierdziæ trzeba, i ani objêcie w³adzy, ani utrzymanie tej w³adzy, ani rodzaj i nasilenie terroru nie mia³o nic wspólnego z daktyloskopowaniem obywateli podbitych pañstw. Wreszcie co do ograniczania swobód obywatelskich jakoœ nikt z najg³oœniej krzycz¹cych nie potrafi nazwaæ konkretnie jakiejœ swobody obywatelskiej, któr¹ by utraci³ w wyniku umieszczenia odcisku palca na dowodzie osobistym. Tyle odpowiedzi na argumenty otumanionych szarych obywateli. Ale co odpowiedzieæ, gdy wysokiej rangi urzêdnik pañstwowy w Polsce, uznaje oparte na przepisach Kodeksu Pracy, dobrowolne poddanie siê biometrycznej [daktyloskopijnej] kontroli czasu pracy za naruszenie Konstytucji RP 11 [ze wskazaniem artyku³u 51 pkt1 12 ]? To to czysty dowód nieto samoœci, nieto samoœci celów realizowanych w porównaniu do celów stawianych przed G³ównym Inspektorem Ochrony Danych osobowych Decyzja G³ównego Inspektora Ochrony Danych Osobowych z dnia w sprawie GI-DEC-DIS-374/05/1056 nakazuje: usuniêcie danych osobowych obejmuj¹cych wzorce stanowi¹ce matematycznie przetworzone informacje o charakterystycznych punktach linii papilarnych palców pracowników. W uzasadnieniu GIODO stwierdza: przetwarzanie danych osobowych pracowników w zakresie ww. wzorców odbywa siê bez podstawy prawnej. Stosownie bowiem do art. 22(1) Kodeksu pracy, pracodawca mo e ¹daæ od pracownika podania danych tylko w takim zakresie, jaki zosta³ wskazany w powo³anym przepisie. I dalej powo³any przepis Kodeksu pracy zosta³ wprowadzony w ramach dostosowania wskazanego aktu prawnego do art. 51 ust. 1 Konstytucji Rzeczypospolitej Polskiej. Jest jeszcze kropka nad i: W œwietle powy - szych rozwa añ, z³o enie przez pracownika oœwiadczenia, którego treœci¹ jest wyra enie zgody na rejestracjê czasu pracy za pomoc¹ czytnika urz¹dzenia Terminal IMMSkan 200, nie stanowi przes³anki legalizuj¹cej przetwarzanie danych osobowych pracowników. 12 Artyku³ 51 pkt1 ma brzmienie nastêpuj¹ce: Nikt nie mo e byæ obowi¹zany inaczej ni na podstawie ustawy do ujawniania informacji dotycz¹cych jego osoby. 13 W dniu 05 grudnia 2005 Pani dr Ewa Kulesza, G³ówny Inspektor Ochrony Danych Osobowych, wyg³osi³a w Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu wyk³ad pt. Ochrona danych osobowych wobec nowych wyzwañ technicznych. Indagowana w ramach publicznej dyskusji, dlaczego Jej zdaniem pracownicy nie mog¹ dobrowolnie udostêpniaæ pracodawcom wzorów swoich linii papilarnych dla celów biometrycznej kontroli czasu pracy odpar³a: Jeœli bêd¹ odciski palców to gdzie jest granica? Mo e pracodawcy bêd¹ ¹dali DNA pracowników? Nie mo na przekraczaæ granic zakreœlonych artyku³em 22 Kodeksu Pracy.

12

13 TECHNIKI KOMPUTEROWE 1/2005 MIROS AWA PLUCIÑSKA, JAN RY KO INSTYTUT MASZYN MATEMATYCZNYCH, WARSZAWA Streszczenie Nowe technologie i zastosowania w biometrii New Technologies and developments in biometrics W artykule przedstawiono aktualny udzia³ poszczególnych technik w rynku biometrycznym oraz zmiany, jakie nast¹pi³y w tym zakresie w ci¹gu ostatnich lat. Scharakteryzowano te krótko te techniki. Nastêpnie omówiono ró ne zastosowania biometrii i podjêto próbê iloœciowego okreœlenia rangi tych zastosowañ, opieraj¹c siê na poœwiêconych im publikacjach. Oceniono, jak zmienia³o siê to w ci¹gu dwóch ostatnich lat. Pokazano te dynamikê ca³ego rynku biometrycznego, prognozy jego rozwoju i trafnoœæ prognoz z poprzednich lat. Zwrócono uwagê na udzia³ poszczególnych kontynentów oraz niektórych krajów w tym rynku. Abstract The current share of particular technologies in biometric market and changes which took place at this area in last years are presented. Short characteristics of these technologies are given. Then different developments of biometrics are described and the effort of quantitative definition of their rank is undertaken basing on publications about theme. At the end the dynamics of biometric market is shown together with latest prognosis and its geographical distribution. Mijaj¹cy rok potwierdzi³ dynamiczny rozwój biometrii. Wed³ug ostatnich danych [1] roczne tempo wzrostu przychodów tego rynku ma wynosiæ w latach co najmniej 30%, podczas gdy odpowiedni parametr dla ca³ej informatyki w USA zawiera siê w granicach kilku kilkunastu procent [2]. Tak jak w ubieg³ych latach, przeœledzimy zmiany, jakie nast¹pi³y ostatnio w tym zakresiew trzech obszarach: rozwijaj¹cych siê technologii, zastosowañ i ca³ego rynku biometrycznego. Techniki realizacji biometrycznych Poszczególne techniki biometryczne by³y ju w przegl¹dach tego typu wielokrotnie omawiane i trudno dopatrzeæ siê tu jakichœ radykalnych zmian. Warto jednak przypomnieæ, jak kszta³towa³ siê udzia³ poszczególnych technik w rynku biometrycznym w ostatnich latach i jakie s¹ przewidywania na najbli sz¹ przysz³oœæ. Tym bardziej, e dane te publikowane s¹ corocznie przez kilka oœrodków i nie wykazuj¹ ra ¹cych rozbie noœci. Na rys. 1. pokazano procentowy udzia³ technik w rynku w latach zestawiony z rocznych raportów publikowanych w styczniowych numerach brytyjskiego miesiêcznika Biometric Technology Today (okreœlanego dalej skrótem BTT) na podstawie raportu Elsevier Advanced Technology (EAT). Jak widaæ niekwestionowanym liderem jest tu technika linii papilarnych, której udzia³ siêga po³owy rynku. Zawdziêcza to znacznemu postê-

14 14 M. Pluciñska, J. Ry ko Rys. 1. Udzia³ poszczególnych technik w rynku biomatetrycznym powi, jaki dokona³ siê w tej technice, co doprowadzi³o do uzyskania wyrobów i systemów o zdecydowanie korzystniejszych parametrach, przy wielokrotnym obni eniu cen. Nie mo na tego powiedzieæ o technice geometrii d³oni, która jeszcze przed szeœciu laty stanowi³a tak jak linie papilarne ponad 30% rynku, a w ubieg³ym roku spad³a na przedostatnie miejsce. Przyczyna le y tu w samej naturze tej techniki, gdzie trudno o miniaturyzacjê i tym samym znaczne zmniejszenie kosztów. Inn¹ technik¹, której udzia³ spada³ w ostatnich latach, jest rozpoznawanie g³osu, a w³aœciwie to samoœci mówi¹cego. Tutaj decyduj¹cym okaza³ siê zbyt silny wp³yw warunków zdrowotnych czy emocjonalnych mówi¹cego, a tak e zak³óceñ na jego rozpoznawalnoœæ. Natomiast zwiêkszy³a swój udzia³ w rynku technika rozpoznawania twarzy, która obecnie zajmuje drugie miejsce w tym rankingu, i rozpoznawanie têczówki oka, uchodz¹ce za najdok³adniejsz¹ technikê biometryczn¹; jedynie wysokie koszty urz¹dzeñ ograniczaj¹ wiêkszy jej udzia³ w rynku. Oprogramowanie systemów biometrycznych obejmuje technika middleware, która pojawi³a siê w przegl¹dach rynku nieco póÿniej i jej udzia³ w rynku jest zbli ony do poziomu têczówki oka. Udzia³ techniki dynamicznego podpisu by³ na pocz¹tku omawianego okresu i jest obecnie najni szy spoœród wszystkich omawianych tu technik. Dane o udziale technik biometrycznych w rynku zawarto te w tabeli 1. Tutaj podano równie ocenê tych metod wed³ug International Biometric Group (IBG) skojarzon¹ z prognozami, a tak e dane dla wybranych krajów. Ponadto przytoczono wyniki obliczeñ, jak czêsto o poszczególnych technikach pisano w pismach biometrycznych (BTT i Biometric Digest BD). Oceny EAT i IBG nie ró ni³y siê zbytnio dla wiêkszoœci technik. Jedynie w przypadku podpisu i middleware ró nice przekroczy³y 30%. Przytoczone tu prognozy dla 2010 r. mówi¹ o zwiêkszeniu udzia³u mniej popularnych obecnie technik, jak podpis i rozpoznawanie mówi¹cego. Znacznie te ma wzrosn¹æ udzia³ rozpoznawania twarzy, natomiast zdecydowanie ma spaœæ udzia³ techniki geometrii d³oni na ostatni¹ pozycjê w rankingu. Niewielkie zmniejszenie udzia³u przewidywane jest dla têczówki, linii papilarnych i middleware. Kolejnoœæ czterech pierwszych technik o najwiêkszym udziale w rynku (linie papilarne, twarz, middleware i têczówka) ma nie ulec zmianie. Warto zauwa yæ, e przy zestawianiu tych rankingów obie instytucje analityczne bra³y pod uwagê rynek biometryczny nie obejmuj¹cy systemów

15 Nowe technologie i zastosowania w biometrii 15 Tabela 1. Procentowy udzia³ poszczególnych technik biometrycznych EAT EAT EAT IBG IBG Chiny Japonia Publ. BD 1999 [3] 2003 [4] 2004 [5] 2005 [6] 2010 [6] 2004 [7] 2005 [8] i BTT 2005 Linie papilarne 34, ,6 96,5 57,4 43,7 Rêka 31 8,5 6 7,9 2,7 3 4,1 G³os 15, ,8 9 3,5 Twarz 7, ,4 29,8 0,3 3,2 13,7 Têczówka 3, ,6 8,5 0,1 3,8 8,5 Podpis 2, ,8 4,2 2,8 Middleware 8,5 9 14,6 10,3 1,8 Uk³ad y³ 25,4 3,6 Rys. 2. Udzia³ poszczególnych technik w rynku biomatetrycznym 2003 r. bez AFIS AFIS. S¹ to rozbudowane systemy linii papilarnych, wykorzystywane najczêœciej w dziedzinie przestrzegania prawa, charakteryzuj¹ce siê obrazami wysokiej jakoœci u ywanymi do identyfikacji i zawieraj¹ce bazy danych o ogromnych pojemnoœciach. Znaczne koszty z tym zwi¹zane powoduj¹, i wyodrêbnia siê je przy ocenie rynku biometrycznego. W 1999 r. [3] systemy AFIS stanowi³y tylko 4,4% tego rynku, natomiast w 2003 r. [9] ich procentowy udzia³ wzrós³ niemal 10-krotnie i osi¹gn¹³ 43,4%. Rys. 2. przedstawia jak kszta³towa³ siê wówczas ten udzia³ (wg. IBG) bez uwzglêdnienia AFIS, a rys. 3. z ich uwzglêdnieniem. Na wykresach tych tê czêœæ techniki linii papilarnych, która nie obejmuje AFIS okreœlono jako palec. Gdyby po³¹czyæ obie te techniki, to stanowi³yby one 71% rynku biometrycznego w 2003 r. W 2005 r. [6] udzia³ AFIS w rynku ma spaœæ do 39%, a w 2010 r. do oko³o 24%. Jest to zapewne rezultatem coraz lepszych w³aœciwoœci nowych systemów linii papilarnych, bez koniecznoœci uciekania siê do drogich AFIS. Te nowe systemy [10] pozwalaj¹ na realizowanie skanowania na ywo (livescan), bez u ycia tuszu, daj¹c bezpoœrednio cyfrow¹ postaæ obrazu. Wiele z nich posiada certyfikat FBI, a ze wzglêdu na prostotê u ycia wiêkszoœæ z nich pozwala na uzyskiwanie tzw. p³askich (flat) obrazów, w przeciwieñstwie do stosowanych dawniej z obracaniem palca.

16 16 M. Pluciñska, J. Ry ko Rys. 3. Udzia³ technik z uwzglêdnieniem AFIS Rys. 4. Czytnik linii papilarnych bez kontaktu z palcem W kolejnych kolumnach tabeli 1 pokazano udzia³ ró nych technik w niektórych krajach. W Chinach, gdzie biometria niedawno zaczê³a siê rozwijaæ, prawie 97% rynku to systemy linii papilarnych (przewa nie krajowe), a reszta to importowane uk³ady geometrii d³oni i œladowe iloœci rozpoznawania twarzy i têczówki. Natomiast w Japonii ponad jedn¹ czwart¹ rynku stanowi¹ systemy wykorzystuj¹ce uk³ad y³, która to technika znana jest od kilku lat (g³ównie w Korei i Japonii), ale w ostatnim okresie rozwija siê bardzo szybko. Ostatnia kolumna tej tabeli podaje udzia³ poszczególnych technik w rynku biometrycznym na podstawie iloœci publikacji poœwiêconych tych technikom. Widzimy tu siln¹ korelacjê z wynikami analizy tego rynku. Jedynie udzia³ middleware znacznie siê ró ni. Suma tych udzia³ów jest mniejsza od 100%, gdy wystêpowa³y tam równie techniki nie wymienione w tabeli. W dziedzinie czytników linii papilarnych podjête s¹ pewne prace nad utrudnieniem mo liwoœci oszukiwania tych urz¹dzeñ. Na rys. 4. [11] pokazany jest czytnik firmy Mitsubishi, który wykorzystuje diody typu LED do odczytu linii papilarnych pod skór¹. To, e skaner nie musi dotykaæ palca, zabezpiecza dodatkowo przed mo liwoœci¹ przedostawania siê zarazków miêdzy u ytkownikami. Do tego samego celu s³u y te zastosowanie lampy promieni ultrafioletowych (rys. 5, [12]), której w³¹czenie na 5 sekund eliminuje oko³o 90% bakterii. Aspekt ten, w okresie gdy temat ptasiej grypy dominuje w mediach, wydaje siê dosyæ istotny. Rys. 5. Czytnik linii papilarnych z lamp¹ ultrafioletow¹

17 Nowe technologie i zastosowania w biometrii 17 Wa nym podzespo³em ka dego z tych urz¹dzeñ jest sensor. Istniej¹ ró ne rozwi¹zania realizacji tego elementu. Najbardziej popularne s¹ obecnie skanery pojemnoœciowe, w których elektroniczny obraz linii papilarnych uzyskiwany jest z rozk³adu ³adunku elektrycznego na wielu miniaturowych kondensatorkach utworzonych w czytniku po zbli eniu palca do sensora. Wykorzystuje to najwiêkszy producent sensorów AuthenTec, który w ci¹gu szeœciu miesiêcy 2005 r. sprzeda³ pi¹ty milion swych wyrobów, podczas gdy sprzeda pierwszego miliona trwa³a 4,5 roku [13]. Znaczn¹ czêœæ produkcji stanowi¹ sensory przesuwne, gdzie obraz uzyskuje siê przemieszczaj¹c palec wzglêdem czytnika. Obni a to cenê (przy du ych iloœciach poni ej 5 USD) i pozwala na zmniejszenie wymiarów, umo liwiaj¹c monta w urz¹dzeniach mobilnych, jak telefony komórkowe, komputery narêczne itp. Podobne rozwi¹zania oferuje producent sensorów termicznych Atmel, gdzie obraz linii papilarnych uzyskuje siê rejestruj¹c zmiany temperatury powodowane zbli eniem palca. Rozwi¹zanie takie równie utrudnia mo liwoœæ oszustwa. Firmy wytwarzaj¹ce sensory zawieraj¹ umowy z bardziej znacz¹cymi odbiorcami. AuthenTec zaopatruje japoñskiego operatora NTT DoCoMo, Atmel mobilne zastosowania HP (daw. Helwet-Packard), a UPEK (dawniej STMicroelectronics) notebooki IBM. Jeœli chodzi o technikê rozpoznawania twarzy, to mimo i nie jest ona tak dok³adna, jak konkuruj¹ce z ni¹ linie papilarne i têczówka, znajduje coraz wiêksze uznanie dziêki ró nym stosowanym tu metodom (przyjêcie pewnych wzorców eigenfaces, analiza w³aœciwoœci lokalnych, automatyczne przetwarzanie, analiza trójwymiarowa, sieci neuronowe) [14]. Pewien problem natomiast stwarza tu dostosowanie siê do istniej¹cych zwyczajów, czy wrêcz przepisów religijnych. Na rys 6 przedstawiono prawo jazdy wystawione w Chorwacji dla muzu³manki urodzonej w Iraku [15]. Wydaje siê, e nie tylko biometryczne rozpoznanie twarzy, ale i zwyk³a kontrola drogowa bêd¹ tutaj Rys. 6. Prawo jazdy ze zdjêciem zgodnym z przepisami Koranu

18 18 M. Pluciñska, J. Ry ko Rys. 7. Urz¹dzenie do skanowania têczówki na lotnisku Orlando, USA utrudnione. Jednoczeœnie ta w³aœnie technika jest najbardziej atakowana przez organizacje broni¹ce prywatnoœci, praw obywatelskich itp. Natomiast do zalet rozpoznawania twarzy nale ¹: prosty sprzêt do jej realizacji, ca³kowita nieinwazyjnoœæ oraz krótkie czasy rejestracji i weryfikacji. Równie to, i miêdzynarodowa organizacja lotnictwa cywilnego ICAO zaleci³a na pierwszym miejscu w³aœnie tê technikê, spowodowa³o znaczne zainteresowanie inwestorów tym kierunkiem rozpoznawania. O trzeciej z wiod¹cych technik, rozpoznawaniu têczówki oka, wspomniano ju, e uchodzi za najdok³adniejsz¹. Jednak koniecznoœæ dosyæ dok³adnego ustawienia siê do pomiaru stanowi pewn¹ trudnoœæ, a koszty stosowanych tu kamer s¹ wci¹ znacz¹ce. Dodatkowym czynnikiem utrudniaj¹cym jest fakt, e w przeciwieñstwie do pozosta³ych dwóch metod, gdzie istnieje znaczna dywersyfikacja dostawców, w technice têczówki dominuje firma Iridian Technologies wykorzystuj¹ca kamery japoñskich firm Oki i Panasonic. Niektórzy prognostycy przewiduj¹ [16], e wygaœniêcie praw patentowych Iridian, co w³aœnie nastêpuje, powinno przyspieszyæ rozwój tej techniki. Na rys. 7. [17] pokazano urz¹dzenie do skanowania têczówki w sali odlotów portu lotniczego Orlando. Natomiast próba przeprowadzona na lotnisku we Frankfurcie [18] dla omawianych trzech technik wypad³a niekorzystnie dla têczówki, i za najlepsze rozwi¹zanie przyjêto tu linie papilarne. Podobn¹ próbê i to na znacznie szersz¹ skalê, bo z udzia³em a 10 tysiêcy woluntariuszy, przeprowadzi³y brytyjskie s³u by paszportowe [19]. Wyniki tej próby potwierdzaj¹ dotychczasowe oceny tych technik. Czas rejestracji najkrótszy by³ dla rozpoznawania twarzy (rzêdu s, d³u szy dla niepe³nosprawnych). Ten sam parametr dla têczówki mia³ wartoœæ 2,5 do 3 minut, a dla linii papilarnych 4 5 minut. Rejestracjê uda³o siê przeprowadziæ u 99,85% uczestników próby przy rozpoznawaniu twarzy, u 99,31% przy liniach papilarnych i tylko u 87,7% przy têczówce. Jeœli chodzi o poprawn¹ weryfikacjê, to najlepszy rezultat uzyskano dla têczówki (97,82%), poœredni dla linii papilarnych (81,83%), a najgorszy dla rozpoznawania twarzy (zaledwie 69,18%). Œrednie czasy weryfikacji to 39 s dla twarzy, 58 s dla têczówki i 73 sekundy dla linii papilarnych. Próba ta pozwoli³a na sprecyzowanie szeregu zaleceñ, które powinny znacznie u³atwiæ przeprowadzenie dalszych dzia³añ tego rodzaju. Warto zwróciæ uwagê na sygnalizowany w Japonii rozwój techniki uk³adu y³. Wydaje siê on tak znacz¹cy, e mo na spodziewaæ siê pojawienia siê tej techniki w najbli szych rankingach. Na rys. 8. przedstawiono Rys. 8. Technika uk³adu y³ zezwala na otwarcie drzwi wykorzystanie takiego rozwi¹zania w uchwycie umo - liwiaj¹cym otwarcie drzwi pojazdu czy pomieszczenia [20]. Odpowiedni kszta³t uchwytu zapewnia prawid³o-

19 Nowe technologie i zastosowania w biometrii 19 we u³o enie rêki i tym samym u³atwia prawid³owy odczyt. Najczêœciej uk³ad y³ stosowany jest w bankach [21, 22], ale równie w szpitalach [23] i rezydencjach mieszkaniowych [24]. Aczkolwiek najwiêcej doniesieñ o rozwoju tej techniki pochodzi z Japonii, pojawiaj¹ siê informacje o ofertach z USA [25] i innych obszarów geograficznych [26]. Nale y te zwróciæ uwagê na mo liwoœæ stosowania w jednym systemie jednoczeœnie kilku technik. Jest to istotne, np. w przypadku linii papilarnych, gdzie u pewnej, zwykle nie-wielkiej czêœci osób wystêpuj¹ powa ne trudnoœci odczytu. Wed³ug [6] w 2005 r. takie rozwi¹zania mia³y stanowiæ 2,8% rynku biometrycznego z przewidywanym wzrostem do 4,6% w 2010 r. Zastosowania O ile w przypadku technik ³atwo by³o znaleÿæ dane o udzia³ach poszczególnych rozwi¹zañ w rynku, to przy zastosowaniach informacje takie podawane s¹ bardzo rzadko, a przyporz¹dkowanie konkretnych zastosowañ przyjêtym kryteriom jest zwykle subiektywne. Podobnie jak poprzednio [27] przyjêto podzia³y zastosowañ zaproponowane przez IBG i przytoczono je w tabeli 2 z wynikami obliczeñ procentowego udzia³u publikacji w BD w latach 2004 i 2005 na tematy odpowiadaj¹ce pozycjom tych podzia- ³ów, oraz znalezione w literaturze wartoœci tych udzia³ów. Wzrost udzia³u agencji rz¹dowych w ci¹gu ostatniego roku jest zgodny z oczekiwaniami, gdy programy rz¹dowe typu US-VISIT ostatnio bardzo siê rozwija³y. Niewielki spadek pierwszej pozycji mo na by t³umaczyæ tym, e zastosowanie to przesta³o byæ nowoœci¹ i poœwiêca mu siê mniej uwagi. Natomiast tak znaczne zwiêkszenie udzia³u przestrzegania prawa i zmniejszenie s³u by zdrowia trudno logicznie uzasadniæ. Równie du a rozbie noœæ miêdzy ocen¹ IBG [28] a udzia³em publikacji jest podejrzana, mimo i ten udzia³ (przypadkowo zapewne) wypad³ analogicznie w 2004 i 2005 roku. Analogiczne porównanie ³¹cznie dla agend rz¹dowych i przestrzegania prawa [29] nie budzi ju wiêkszych zastrze- eñ, tym bardziej e wykorzystane tu oceny firmy Frost & Sullivan dotycz¹ tylko têczówki. Tabela 2. Procentowy udzia³ zastosowañ wg pionowego podzia³u IGB Publ. BD Publ. BD BTT têcz BTT BTT pr. BTT pr. têcz Podró e i transport 31,5 31,4 Agencje rz¹dowe 13 17,6 51,2 41,5 Przestrzeganie prawa 7,4 17,8 Sektor finansowy 27,8 27,8 6,7 8,7 S³u ba zdrowia 20,4 5,4 W tabeli 3. podano podobne zestawienia dla podzia³u poziomego. Tu identyfikacja cywilna zdominowa³a inne zastosowania. Dzia³ ten obejmuje wszystkie dokumenty identyfikacyjne, które bêd¹ omówione przy konkretnych zastosowaniach. Niewielki spadek w 2005 r. mo na t³umaczyæ tym, e sytuacja ju siê ustabilizowa³a. Najwiêkszy wzrost odnotowano w zastosowaniach handlowo-bankowych, ale tu rzeczywiœcie wiêcej siê na ten temat pisa³o. Porównanie z innymi ocenami równie nie wypada najlepiej, ale podobnie jak przy podziale pionowym odnosz¹ siê one tylko do têczówki. Reasumuj¹c, przyjêta metoda nie w pe³ni zdaje egzamin, ale daje pewn¹ orientacjê o rozwoju ró nych kierunków zastosowañ.

20 20 M. Pluciñska, J. Ry ko Tabela 3. Procentowy udzia³ w rynku wg poziomego podzia³u IBG Publ. BD Publ. BD BTT têcz. BTT têcz. pr Identyfikacja cywilna 42 34,6 Nadzór i ochrona 12 5,1 Bezpieczeñstwo komputerów/sieci 5 8,8 15,2 15,1 Kasy sklepowe/bankomaty/detal 4 15,8 Handel elektroniczny i uwierzytelnianie abonentów 3 4,1 0,8 14,2 Kontrola dostêpu i rejestracja czasu pracy 17 14,4 32,8 29,2 Identyfikacja kryminalna 10 16,2 Aby wyjaœniæ, co kryje siê za kategoriami zastosowañ, o których by³a mowa powy- ej, w tabeli 4. zestawiono udzia³y najbardziej popularnych konkretnych zastosowañ, okreœlone tym razem na podstawie iloœci publikacji zarówno BD, jak i BTT, choæ w tym ostatnim przypadku nie dysponowano kompletem materia³ów. Najwiêcej zastosowañ dotyczy dokumentów identyfikacyjnych, a wœród nich paszportów biometrycznych. Wed³ug ostatnich danych [30], paszporty takie, spe³niaj¹ce wymagania standardu ICAO, planuje do koñca 2006 r. wydawaæ w oko³o 40 krajach, w tym u wszystkich cz³onków Unii Europejskiej. Pocz¹tkowo USA ¹da³y, by przybysze z krajów gdzie nie obowi¹zuj¹ wizy amerykañskie, posiadali takie paszporty ju w paÿdzierniku 2004 r., potem termin ten o rok wyd³u ono, a kiedy i ten okaza³ siê nierealny, wyznaczono ostateczn¹ datê na 26 paÿdziernika 2006 r. [31]. Pierwsze takie paszporty pojawi³y siê w Belgii (listopad 2004, [32]). W paÿdzierniku 2005 r. mia³y wydawaæ je Australia, Norwegia, Nowa Zelandia, Singapur i Szwecja, z tym e tylko paszport Singapuru mia³ przechowywaæ obraz linii papilarnych. Inne kraje mia³y je wprowadziæ póÿniej lub poprzestaæ na przechowywaniu obrazu twarzy. Australia zawar³a kontrakt z firm¹ Sharp na dostawê uk³adów scalonych do paszportów [33]. Tabela 4. Procentowy udzia³ niektórych zastosowañ (na podstawie publikacji) Zastosowanie 2004 r r. Zastosowanie 2004 r r. Dokumenty to samoœci 23,1 19,7 Kontrola dostêpu 7,6 6,8 karty identyfikacyjne 7,3 6,5 Bezpieczeñstwo informatyki 6 9,6 paszporty 8,4 7,6 Przestrzeganie prawa 6 4,8 prawa jazdy 3,1 1,5 Telekomunikacja 5 4,4 wizy 3 2,4 Rejestracja czasu pracy 4,2 1,6 uprawnienia 1,3 1,2 Ochrona granic 4 4,8 Finanse 8,9 10,5 Lotniska 3,8 4,7 banki 3,4 3,1 Handel 3,8 3,3 bankomaty 0,7 3,5 S³u ba zdrowia 3,4 3,6 realizacja czeków 0,6 0,8 Walka z terroryzmem 3,4 2