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Biometrische Erkennungsverfahr

en

Prof. Dr. Gerhard Peter5. Tagung der DFN - Nutzergruppe

Hochschulverwaltung

vom 19. 2. bis 21. 2. 2001 in Kassel

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Vortragsübersicht

1. Umfeld

2. Definition

3. Verfahren

4. Beispiele

5. Bewertung

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1. UmfeldAuthentifizierung?

Nachweis der Identität eines Benutzers gegenüber dem System oder gegenüber dem Kommunikationspartner.

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1. UmfeldAuthentifizierung durch

  - Wissen (z.B. Paßwörter),

- Besitz (z.B. Chipkarten),

- Eigenschaften (z.B. Fingerabdruck)

Kombination dieser Möglichkeiten

(z.B. Magnetkarte und PIN).

Einmalpaßwörter (SecureID-Karte)

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2. DefinitionBiometrische Verfahren

ermöglichen das automatische Erkennen einer Person mit Hilfe eindeutiger charakteris-tischer Merkmale

z.B. Sprache,

Handschrift,

Fingerabdruck.

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3. Das Verfahren Verarbeitungsschritte

• Erfassung– Capture

• Vergleichswert

berechnen

- Process

• Vergleich - Match

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3. Das VerfahrenErfassung CaptureEin charakteristisches Merkmal wird mit

Hilfe eines Eingabegerätes erfaßt. Dabei wird ein „Sample“ erstellt.

Beispiel: Aufnahme eines Wärmebildes der ganzen Hand

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3. Das VerfahrenVergleichswert berechnen Process Das Sample wird verarbeitet.

Charakteristische Merkmale werden extrahiert. Es entsteht ein „Biometric Identification Record (BIR)“

Beispiel: Berechnung der Wärmeverteilung in bestimmten Bereichen der Hand

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3. Das VerfahrenVergleichMatch

Ein BIR wird nacheinander mit einer Anzahl gespeicherter BIRs verglichen. Aus einem Ähnlichkeitsmaß ergibt sich der Grad der Übereinstimmung

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3. Das Verfahren Funktionalität • Eintragen

– Enroll

• Überprüfen– Verify

• Identifizieren– Identify

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3. Das VerfahrenEintragen Enroll

Ein Benutzer wird dem System bekannt gemacht.

Capture

Process

Save in DB

Sample

BIR

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3. Das VerfahrenÜberprüfen Verify

Es wird überprüft, ob der Benutzer tatsächlich derjenige ist, der er vorgibt zu sein.

Capture

Process

Match 1

Sample

BIR

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3. Das VerfahrenIdentifizieren Identify

Es wird die Identität des Benutzers aus einer Menge bekannter Benutzter bestimmt.

Capture

Process

Match n

Sample

BIR

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4. BeispieleGesichtserkennung

Hersteller u.a.: C-VIS GmbHhttp://www.facesnap.deViisagehttp://www.viisage.com

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4. Beispiele Fingerabdruck

Hersteller:

Infineon (Chips)http://www.infineon.com

Keytronichttp://www.keytronic.com

Dermaloghttp://www.dermalog.de

...und sehr viele andere!

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4. Beispiele Hand- und Fingergeometrie

Hersteller u.a.:

BioMet Partnershttp://www.biomet.ch

Recognition Systemshttp://www.recogsys.com

Dermaloghttp://www.dermalog.de

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4. Beispiele Handschrift

X-/Y-Position, Druck, etc.

Hersteller u.a.:

Cybersign Inc.http://www.cybersign.com

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4. Beispiele Iris-Scanner

Hersteller u.a.:

Iridian Technologieshttp://www.iridiantech.com

Erkennung aus Entfernungen bis zu 50 cm

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4. Beispiele NetzhautScanner

Hersteller u.a.:

Eyedentify Inc.http://www.eyedentify.com

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4. Beispiele Stimme/Sprache

Hersteller u.a.:

VeriVoicehttp://www.verivoice.com

Keyware Technologieshttp://www.keywareusa.com

Sensoryhttp://www.sensoryinc.com

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4. Beispiele Wärmebilder

Hersteller u.a.:Advanced Biometricshttp://www.livegrip.com

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5. BewertungEntscheidungskriterien

• Zeit für einmaligen Enroll- Vorgang • Zeit für Zugangskontrolle (Verify)• False Rejection Rate (FRR)• False Acceptance Rate (FAR)• Gegenseitige Beeinflussung von FRR und FAR• Sicherheitsbedürfnis der zu schützenden Anwendung• Anwendbarkeit des Verfahrens auf Benutzerkreis

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5. Bewertung

FRR

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5. Bewertung

FAR

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• Dauer und Sicherheit der einzelnen Verfahren

Studie der TU-Graz vom 29.05.98

5. BewertungKennzahlen

FRR

FAR

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5. BewertungVorteile und Nachteile

• Vorteile:– Benutzer muß sich Paßwörter und PINs

nicht merken– Diebstahl schwierig und technisch

aufwendig– Insgesamt sehr sicheres Verfahren

• Nachteile:– Kompromittierung– Keine juristische Willensbekundung– Teilweise langsame Verfahren

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5. BewertungErfahrungen aus Pilotprojekten

• Informationsbedürfnis der Nutzer: „Wie funktioniert das?“• Problem der Lebenderkennung• Zunächst Skepsis, dann:

• „Dachte nicht, daß es so gut klappt.“• „Verblüffend einfache Anwendung.“• „Hätte ich mir aufwändiger vorgestellt.“(aus: BioTrust Workshop 2000)

• Verfahren vorstellbar eher im geschäftlichen Bereich (Bank, Behörde) als im privaten (Haus, Auto)

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5.BewertungRisiken • Gefahr:

Abhören und Verwenden des Biometric Identification Record einer Person zur Überlistung des Systems

Capture

Process

Match 1

Sample

BIR

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5.BewertungRisiken

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5.BewertungRisiken

BIR

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5.BewertungRisiken

• Abhilfe 1: Verschlüsselungsalgorithmus, der bei jeder Verwendung einen anderen Bitstrom erzeugt

• Erreichbar durch:

integriertem Prozessor

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5.BewertungRisiken

• Abhilfe 2: Integration der

Erfassungseinheit

Beispiel Smartcard mit integriertem Fingerabdruckleser

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Anwendungsszenarien

  das Fingertip-Handy (Identifizieren und Wählen durch einfaches Auflegen des Fingers in eine Mulde am Handy). SIEMENS

    Starten des Autos mit Hilfe des Fingerabdrucks statt eines Schlüssels

      SmartCards mit Fingertip-Sensor (zum Beispiel zur sicheren Durchführung von Geschäften im Internet, Electronic Commerce, Homebanking)

      sicherer Waffengebrauch durch Fingerabdruck-Erkennung des rechtmäßigen Besitzers

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Anwendungsszenarien im Hochschulbereich

• Zugangskontrollen

• Automatische Erkennung

• Authentifizierung

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Microsoft• Zusammenarbeit mit der Firma I/O Software• Ankündigung: zukünftige Versionen der MS-

Betriebssysteme werden eine einheitliche Schnittstelle für biometrische Verfahren enthalten

• Beispiele: – Windows-Anmeldung – Zugang zu Datenbanken/Internet-

Diensten, bei denen bisher Name und Passwort gebraucht wurde

– Schutz und Verschlüsselung von Dateien/Ordnern auf Fileserver

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Quellen im WWW • US Biometric Consortium: www.biometrics.org

• Herstellerverzeichnis:

www.uni-siegen.de/security/companies/biometrics.html

• Programmierschnittstellen: www.bioapi.org• AG6 des TeleTrusT Deutschland e.V.:

www.biotrust.de• FH Gießen-Friedberg: www.biometrie-info.de• Association for Biometrics: www.afb.org.uk

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit