Dati biometrici

Come abbiamo visto in 2.1.1 e precedentemente in 1.4, il mondo dell’au- tenticazione si sta spostando sempre più verso approcci identificativi di tipo biometrico. Qui di seguito andremo ad analizzare nel dettaglio lo stato dell’ar- te relativo alle tecniche biometriche e in che modo sia possibile ottenere una descrizione digitale di queste caratteristiche.

Il mondo della biometria non è un mondo nuovo: tecniche di identificazione biometriche, come le impronte digitali, vengono utilizzate da molto tempo come caratteri distintivi tra individui. È solo però in tempi recenti che è stato possibile ottenere un approccio digitalizzato al riconoscimento utilizzando queste metodologie. In questo senso identificheremo i sistemi di riconoscimento biometrico con la sigla AIDC (Automatic Identification and Data Capture). Il concetto di biometria

Prima di sondare nel dettaglio il funzionamento di questi approcci è im- portante fornire una definizione di biometria. Il termine biometria, che deriva dalle parole greche bios (vita) e metros (misura), si riferisce allo studio e al- l’impiego di metodi per rilevare e misurare caratteristiche di organismi viventi e trarne comparativamente classificazioni e leggi.

Identificatori biometrici Ovviamente non tutte le caratteristiche misu- rabili possono fungere da identificatori biometrici, esiste infatti un insieme di fattori che permettono di valutare l’idoneità di un carattere in un ambito di au- tenticazione biometrica. Questi fattori sono stati per la prima volta esposti nel libro Biometrics: Personal Identification in Networked Society [10, Jain:1999] oltre ad un insieme di tecniche e metodi di estrazione di caratteristiche biome- triche. Per Jain e il suo gruppo di collaboratori (autori del sopracitato libro), i fattori estrapolati riferiti ad un tratto biometrico sono i seguenti:

2.1. Identificazione e verifica d’identità Capitolo 2. Identificazione e eDocs

• Universalità: significa che ogni individuo che utilizza il sistema deve necessariamente possedere quel tratto;

• Unicità: il tratto in questione deve permettere una discriminazione totale dell’individuo da tutti gli altri individui;

• Permanenza: è fondamentale che il tratto sia indipendente dal tempo e non evolva con esso;

• Misurabilità: si intende la facilità di acquisizione dei dati riferiti al tratto biometrico;

• Performance: riferita all’accuratezza, alla velocità e alla robustezza della tecnologia usata;

• Accettabilità: fattore qualitativo che riguarda l’accettazione dell’uso della tecnologia da parte della popolazione;

• Circonvenzione: consiste nella facilità di imitare un tratto biometrico utilizzando uno strumento esterno o generandone un clone modificato. Come è facile intuire, nessuna singola biometria può soddisfare efficacemen- te le esigenze di tutte le applicazioni di identificazione (autenticazione). Per esempio l’utilizzo del DNA come tratto distintivo è sicuramente una delle so- luzioni più robuste in circolazione ma sicuramente non la tecnica più accettata dalla popolazione.

Ogni biometria ha i suoi punti di forza e i suoi limiti e, di conseguenza, ogni tratto biometrico è più adatto a una particolare ambito di identificazione. Sebbene il libro preso in esame non suddivida esplicitamente le tipologie di tratti biometrici nel nostro caso verrà definita un suddivisione in due categorie: biometria statica e biometria dinamica.

Biometria statica

La biometria statica fa riferimento all’aspetto statico delle caratteristiche prese in esame; in altre parole i dati sono estratti da elementi statici e di conseguenza slegati da legami di tipo temporale.

Impronte digitali Le impronte digitali sono le tracce grafiche lasciate dai dermatoglifi1 dell’ultima falange delle dita delle mani (figura 2.2). Le loro formazioni dipendono dalle condizioni iniziali dello sviluppo embrionale e si ritiene che siano uniche per ogni persona (e ogni dito). Le impronte digitali

sono una delle tecnologie biometriche più mature utilizzate nelle divisioni fo- rensi di tutto il mondo per le indagini penali e, pertanto, hanno uno stigma di criminalità ad esse associato. In genere, un’immagine dell’impronta digitale viene acquisita in due modi: scansionando un’impronta inchiostrata di un dito o utilizzando uno scanner di impronte.

Figura 2.2: Esempio di impronta digitale.

Volto Il viso è uno dei dati biometrici più accettati dalla popolazione perché è uno dei principali metodi di identificazione primordiali utilizzati dagli esseri umani. Inoltre, il metodo di acquisizione delle immagini del viso non è intrusivo dato che può essere svolto a distanza con un semplice strumento di acquisizione. Iride e Retina Come per le impronte digitali anche la tessitura visiva del- l’iride umana è determinata dai processi morfogenetici caotici durante lo svi- luppo embrionale e si ritiene che sia unica per ogni persona e ogni occhio (figura 2.3). Un’immagine dell’iride viene tipicamente acquisita utilizzando un processo di imaging senza contatto; in questo caso l’immagine deve essere ottenuta utilizzando uno strumento di acquisizione.

Una tecnica ancora più robusta, sicura e affidabile è rappresentata dallo scan retinico, metodo che si basa sull’analisi della vascolarizzazione della retina: caratteristica unica e difficilmente replicabile artificialmente.

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Biometria dinamica

In contrapposizione alla biometria statica, la biometria dinamica fa riferi- mento a caratteristiche di tipo dinamico ossia dipendenti da aspetti temporali. Andatura L’andatura è il modo peculiare di camminare ed è una complessa biometria comportamentale spazio-temporale. L’andatura non dovrebbe esse- re unica per ogni individuo, ma è sufficientemente caratteristica da consentire l’autenticazione dell’identità. L’andatura, essendo un tratto biometrico com- portamentale potrebbe non essere invariante soprattutto per un lungo periodo di tempo a causa di molteplici fattori esterni (cambio di peso, lesioni fisiche ecc).

Ritmo di digitazione Si ipotizza che ogni persona digiti su una tastiera in modo caratteristico. Questa biometria comportamentale non dovrebbe essere unica per ogni individuo, ma offre sufficienti informazioni discriminatorie per consentire l’autenticazione dell’identità.

Sistemi biometrici multimodali

Definiamo un sistema biometrico che utilizza una singola caratteristica bio- metrica come sistema biometrico unimodale mentre nel caso vengano utilizza- te più caratteristiche biometriche assieme, esso prenderà il nome di sistema biometrico multimodale.

Un sistema biometrico unimodale è solitamente più efficiente in termini di costi di un sistema biometrico multimodale. Tuttavia, potrebbe non essere sempre applicabile in un determinato dominio a causa di prestazioni non eccelse e la mancanza di universalità. Un sistema di tipo multimodale supera questi limiti poiché, attraverso la fusione di più sorgenti biometriche, è in grado di ridurre l’incertezza della misura, ridurre il rumore e superare l’incompletezza dei singoli sensori.