مصادقة بيومترية ثلاثية الأبعاد قائمة على عروق الأصابع
يكاد يكون من المستحيل خداع المصادقة البيومترية ثلاثية الأبعاد القائمة على عروق الأصابع. يضيف الجمع بين الضوء والصوت معلومات عميقة تعزز أمان المصادقة البيومترية 3D biometric authentication. تستخدم المصادقة البيومترية ميزات تشريحية فريدة مثل بصمات الأصابع أو ملامح الوجه للتحقق من هوية الشخص. و تحل المصادقة البيومترية بشكل متزايد محل كلمات المرور التقليدية للوصول إلى كل شيء من الهواتف الذكية إلى أنظمة إنفاذ القانون.
صورًا ثلاثية الأبعاد
يمكن للنهج المطور حديثًا الذي يستخدم صورًا ثلاثية الأبعاد لأوردة الأصابع أن يزيد بشكل كبير من أمان هذا النوع من المصادقة.
قال جون شيا، من جامعة بوفالو، قائد فريق البحث: “إن طريقة المصادقة البيومترية ثلاثية الأبعاد التي طورناها تتيح مستويات من الخصوصية ومكافحة الانتحال لم تكن ممكنة من قبل”.
“نظرًا لعدم وجود شخصين لهما نفس نمط الوريد ثلاثي الأبعاد تمامًا، فإن تزوير المصادقة البيومترية للوريد يتطلب إنشاء نسخة طبق الأصل ثلاثية الأبعاد دقيقة لأوردة أصابع الشخص. وهو أمر غير ممكن في الأساس.”
نهج جديد
في مجلة الجمعية البصرية و البصريات التطبيقية، وصف الباحثون نهجهم الجديد. هذا النهج الذي يمثل المرة الأولى التي يتم فيها استخدام التصوير المقطعي الصوتي الضوئي للتصديق البيومتري ثلاثي الأبعاد لأوردة الأصابع. أظهرت الاختبارات التي أجريت على الطريقة التي أجريت على الأشخاص أنه يمكنها قبول أو رفض الهوية بشكل صحيح بنسبة 99 % من الوقت.
قال عضو فريق البحث جيوفاني ميليوني، من NEC Laboratories America، Inc. “نظرًا لوباء كوفيد-١٩، يتم الآن تنفيذ العديد من الوظائف والخدمات عن بُعد” نظرًا لأن أسلوبنا يكتشف الميزات غير المرئية في 3D. يمكن استخدامه لتمكين أفضل تقنيات المصادقة لحماية بيانات الموظفين والوثائق الحساسة. “
إضافة معلومات العمق
أساليب المصادقة البيومترية
على الرغم من تطوير أساليب المصادقة البيومترية الأخرى القائمة على عروق الأصابع، إلا أنها تعتمد جميعها على صور ثنائية الأبعاد. يزيد العمق الإضافي من صورة ثلاثية الأبعاد من الأمان عن طريق زيادة صعوبة تزوير الهوية وتقليل احتمالية قبول التقنية للشخص الخطأ أو رفض الشخص المناسب.
لإنجاز المصادقة البيومترية ثلاثية الأبعاد باستخدام الأوردة في أصابع الشخص، لجأ الباحثون إلى التصوير المقطعي الضوئي، وهي تقنية تصوير تجمع بين الضوء والصوت. أولاً، يتم استخدام ضوء الليزر لإضاءة الإصبع. إذا اصطدم الضوء بأحد الأوردة، فإنه يصدر صوتًا بنفس الطريقة التي تصدر بها الشواية صوتًا “بوفف” عند إشعالها لأول مرة. ثم يكتشف النظام هذا الصوت بجهاز كشف بالموجات فوق الصوتية ويستخدمه لإعادة تكوين صورة ثلاثية الأبعاد للأوردة.
قال شيا: “لقد كان من الصعب استخدام التصوير المقطعي الصوتي للمصادقة البيومترية ثلاثية الأبعاد لأوردة الأصابع . وذلك بسبب نظام التصوير الضخم ومجال الرؤية الصغير والموضع غير الملائم لليد”.
“لقد تناولنا هذه المشكلات في تصميم النظام الجديد من خلال مزيج أفضل من الضوء والحزم الصوتية ومحولات الطاقة المصنوعة خصيصًا لتحسين مجال رؤية التصوير.”
تصميم نظام عملي
لدمج إضاءة الضوء والكشف الصوتي بشكل أفضل، ابتكر الباحث جهاز دمج شعاع ضوئي وصوتي جديد. كما قاموا بتصميم نافذة تصوير تسمح بوضع اليد بشكل طبيعي على المنصة، على غرار ماسح بصمات الأصابع بالحجم الكامل. كان التطور المهم الآخر هو خوارزمية مطابقة جديدة. طورت الخوارزمية من قبل قسم علوم وهندسة الكمبيوتر والتي تسمح بتحديد القياسات الحيوية ومطابقة الميزات في الفضاء ثلاثي الأبعاد.
اختبر الباحثون نظامهم الجديد على 36 شخصًا عن طريق تصوير أصابعهم الأربعة اليسرى والأربعة اليمنى. أظهرت الاختبارات أن الطريقة لم تكن مجدية فحسب، بل كانت دقيقة أيضًا، خاصة عند استخدام أصابع متعددة.
قال ميليوني: “نتصور أن يتم استخدام هذه التقنية في المنشآت الحيوية، مثل البنوك والقواعد العسكرية، التي تتطلب مستوى عالٍ من الأمن”. “مع مزيد من التصغير، يمكن أيضًا استخدام مصادقة الوريد ثلاثية الأبعاد في الإلكترونيات الشخصية. كما يمكن دمجها مع بصمات الأصابع ثنائية الأبعاد للمصادقة الثنائية.”
نظام صغير و سريع
يعمل الباحثون الآن على جعل النظام أصغر حجمًا وتقليل وقت التصوير إلى أقل من ثانية واحدة. وأشاروا إلى أنه ينبغي أن يكون من الممكن تنفيذ النظام الصوتي في الهواتف الذكية. ذلك لأن أنظمة الموجات فوق الصوتية قد تم تطويرها بالفعل لاستخدامها في الهواتف الذكية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تمكين الأنظمة المحمولة أو القابلة للارتداء التي تقوم بإجراء المصادقة البيومترية في الوقت الفعلي.
