کنترل دسترسی بیومتریک روشی برای محدود کردن ورود افراد به ساختمان، اتاق، شبکه یا سیستم‌های نرم‌افزاری است که هویت فرد را بر اساس ویژگیهای منحصربهفرد بدن او، مانند اثر انگشت، چهره، عنبیه چشم یا صدا، تشخیص می‌دهد. برخلاف کارت و رمز عبور که ممکن است گم، فراموش یا سرقت شوند، ویژگیهای بیومتریک همیشه همراه فرد هستند و جعل آنها دشوارتر است.
واژه «بیومتریک» از دو بخش یونانی «بیو» (زندگی) و «متریک» (اندازه‌گیری) ساخته شده و به معنی اندازه‌گیری ویژگیهای زیستی انسان است. این ویژگی‌ها به دو دسته فیزیکی (مانند چهره، عنبیه و اثر انگشت) و رفتاری (مانند الگوی راه رفتن، امضا و نحوه تایپ) تقسیم می‌شوند.
هدف اصلی سیستم‌های کنترل دسترسی، جلوگیری از ورود افراد غیرمجاز به منابع تحت کنترل است. از این سیستم‌ها در کنترل تردد ساختمان‌ها، شبکه‌های کامپیوتری، تراکنش‌های مالی و سیستم‌های حمل‌ونقل استفاده میشود.
سیستم کنترل دسترسی بیومتریک چگونه کار میکند؟
بیومتریک در اصل یک روش تشخیص الگو است. سیستم ویژگی بدن فرد را می‌خواند، آن را با الگوهای ذخیره‌شده در پایگاه داده مقایسه میکند و بر اساس نتیجه تصمیم می‌گیرد که در را باز کند یا دسترسی را رد کند. هر سیستم کنترل دسترسی بیومتریک از این مراحل تشکیل میشود:
۱.اسکن ویژگیهای بیومتریک فرد
یک سنسور ویژگی بیومتریک فرد را می‌خواند. برای مثال، در تشخیص اثر انگشت از سنسور نوری برای ثبت تصویر خطوط انگشت استفاده میشود. سنسور واحد اصلی ارتباط بین فرد و سیستم است و از آنجا که بیشتر داده‌های بیومتریک به شکل تصویر هستند، کیفیت داده به کیفیت سنسور و دوربین بستگی دارد. تنها تعداد کمی از سیستم‌ها از صدا یا بو استفاده می‌کنند.
اندازه‌گیری بیومتریک فراتر از عکس گرفتن است. سیستم صدها یا هزاران نقطه، فاصله، برجستگی و فرورفتگی را اندازه می‌گیرد. در تشخیص چهره، فاصله بین چشم‌ها، فاصله چانه تا پیشانی و موقعیت دقیق بینی سنجیده میشود و در اثر انگشت، الگوی خطوط و نقاط خاص آنها.
۲. ارزیابی و استخراج ویژگی‌ها
داده‌های دریافتی قبل از پردازش بررسی و با الگوریتم‌های پیش‌پردازش بهبود داده می‌شوند. اگر کیفیت بسیار پایین باشد، سیستم از فرد می‌خواهد دوباره اسکن کند. سپس مجموعه‌ای از ویژگیهای شاخص هویت فرد استخراج و به‌صورت اعداد در پایگاه داده ذخیره میشود. به این مجموعه «الگو» (Template) گفته میشود.
۳. مقایسه و تطبیق
هنگام ورود، الگوی جدید با الگوهای موجود در پایگاه داده مقایسه میشود و ماژول تطبیق، درصد شباهت را مشخص میکند.
۴.تصمیم‌گیری
اگر درصد تطبیق از حد مجاز بالاتر باشد، گیت باز میشود یا فرد اجازه استفاده از سیستم را پیدا میکند. در غیر این صورت، دسترسی رد میشود. پایگاه داده علاوه بر الگوهای بیومتریک، گاهی اطلاعات هویتی فرد (مانند نام و سطح دسترسی) را هم برای امنیت بیشتر نگهداری میکند.
مزایای کنترل دسترسی بیومتریک
- حذف نیاز به رمز و کارت: دیگر لازم نیست رمزهای طولانی بسازید، مرتب تغییرشان دهید یا نگران گم‌شدن کارت باشید. رمز فراموش و کارت گمشده در این روش اصلاً مطرح نیست.
- امنیت بالاتر: بیومتریک ارتباطی بین هویت فیزیکی و هویت دیجیتال فرد برقرار میکند. رمز و کارت قابل واگذاری به دیگران هستند، اما اثر انگشت یا عنبیه قابل واگذاری نیست. این موضوع احتمال سوءاستفاده و سرقت هویت را کاهش می‌دهد.
- جلوگیری از تردد اشتباه و تقلب: در ثبت حضور و غیاب، امکان زدن کارت یا ورود به‌جای فرد دیگر از بین می‌رود.
- سرعت و راحتی: احراز هویت در چند ثانیه و بدون هیچ وسیله اضافه انجام میشود.
- دقت بالا و قابلیت ردیابی: هر تردد به هویت واقعی فرد گره می‌خورد و گزارش‌گیری دقیق‌تر است.
انواع کنترل دسترسی بیومتریک
روش‌های بیومتریک معمولاً به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- مورفولوژیک (ریخت‌شناسی): مبتنی بر شکل فیزیکی بدن، مانند اثر انگشت، چهره، عنبیه، شبکیه، هندسه دست، الگوی رگ و شکل گوش
- رفتاری: مانند امضا، نحوه تایپ، الگوی راه رفتن و صدا
- زیستی: مانند DNA و ضربان قلب
صدا را می‌توان هم در دسته رفتاری و هم مورفولوژیک قرار داد.
کنترل دسترسی با اثر انگشت
اثر انگشت هر فرد منحصربهفرد است و حتی دوقلوهای همسان هم اثر انگشت متفاوتی دارند. هر اثر انگشت شامل صدها ویژگی (مانند انتهای و دوشاخه شدن خطوط) است و برای تأیید هویت، تعداد مشخصی از این ویژگی‌ها باید بین دو اثر مطابقت داشته باشد. اثر انگشت به‌دلیل قیمت مناسب و دقت خوب، رایج‌ترین روش در دستگاه‌های کنترل تردد است.
کنترل دسترسی با تشخیص چهره
دستگاه تشخیص چهره هویت فرد را از روی ویژگیهای ساختاری صورت، مانند فاصله بین چشم‌ها، تشخیص می‌دهد. کارایی آن به کیفیت تصویر، قدرت الگوریتم و کیفیت پایگاه داده بستگی دارد. مزیت اصلی آن بدون تماس بودن است، یعنی فرد لازم نیست به دستگاه دست بزند.
کنترل دسترسی با عنبیه چشم
عنبیه بخش رنگی چشم است و پشت قرنیه قرار دارد. ساختار آن پیش از تولد شکل می‌گیرد و در طول عمر تقریباً ثابت می‌ماند. عنبیه چشم راست و چپ با هم متفاوت‌اند و حتی در دوقلوهای همسان هم یکسان نیست. این روش یکی از دقیقترین روش‌های تشخیص هویت است و استفاده از عینک یا لنز معمولاً مانع شناسایی نمی‌شود.
کنترل دسترسی با تشخیص صدا
در این روش از ویژگی‌هایی مانند تلفظ، تأکید، سرعت و لهجه گفتار و همچنین مشخصات فیزیکی دستگاه صوتی، دهان و مجاری بینی استفاده میشود. این روش بیشتر در سیستم‌های تلفنی و احراز هویت از راه دور کاربرد دارد.
کنترل دسترسی با اسکن شبکیه
شبکیه بافت نازکی از سلول‌های عصبی در پشت چشم است. الگوی پیچیده رگ‌های خونی آن منحصربهفرد است و حتی در دوقلوهای همسان هم یکسان نیست. دقت این روش بسیار بالاست، اما به‌دلیل نیاز به نزدیک کردن چشم به اسکنر و هزینه بیشتر، بیشتر در مراکز با امنیت بسیار بالا استفاده میشود.
کنترل دسترسی با هندسه دست
در این روش ابعاد دست از زوایای مختلف اندازه‌گیری و با اطلاعات ذخیره‌شده مقایسه میشود. هندسه دست به اندازه اثر انگشت، شبکیه و عنبیه منحصربهفرد نیست، بنابراین در جاهایی که امنیت بالاتری لازم است معمولاً همراه روش‌های دیگر به‌کار می‌رود.
کنترل دسترسی با الگوی رگ (رگ انگشت و کف دست)
این روش الگوی رگ‌های زیر پوست را با نور مادون قرمز می‌خواند. چون این الگو داخل بدن است، جعل آن دشوار است و برخلاف اثر انگشت، به تماس مستقیم پوست با سنسور نیاز ندارد. این روش میتواند به‌تنهایی یا همراه روش‌های دیگر برای افزایش دقت استفاده شود.
تشخیص گرمایی چهره
در این روش با دوربین مادون قرمز نمودار حرارتی چهره ثبت میشود. الگوی گرمایی چهره از رگ‌های خونی زیر پوست ناشی میشود و برای هر فرد منحصربهفرد است.
سایر روش‌های بیومتریک
- امضا: تصویر امضا یا ویژگیهای حرکتی آن (فشار، سرعت، مختصات حرکت) ثبت میشود.
- الگوی راه رفتن: هنوز بیشتر در سیستم‌های نظارتی و تحقیقاتی کاربرد دارد.
- نحوه تایپ: سرعت و ریتم تایپ برای تأیید هویت در محیطهای دیجیتال بررسی میشود.
- شکل گوش: ساختار گوش در افراد، حتی دوقلوهای همسان، متفاوت است.
- ضربان قلب (ECG): الگوی الکتریکی قلب هر فرد ویژگیهای خاص خود را دارد و هنوز در مرحله توسعه است.
- DNA: بیشتر در پزشکی و جرم‌شناسی استفاده میشود و به‌دلیل زمان و هزینه، برای کنترل دسترسی روزمره کاربردی نیست.
کاربردهای کنترل دسترسی بیومتریک
- ساختمان‌های اداری و شرکت‌ها (ثبت ورود و خروج و حضور و غیاب)
- کارخانه‌ها و مراکز صنعتی
- اتاق سرور و دیتاسنتر
- بانک‌ها و مؤسسات مالی
- مراکز درمانی و آزمایشگاه‌ها
- فرودگاه‌ها و سیستم‌های حمل‌ونقل
- مجتمع‌های مسکونی و باشگاه‌ها
- ورود به شبکه‌های کامپیوتری و گوشی‌ها
چگونه سیستم کنترل دسترسی بیومتریک مناسب انتخاب کنیم؟
- سطح امنیت مورد نیاز: برای امنیت معمولی اثر انگشت یا چهره کافی است و برای مراکز حساس، عنبیه یا ترکیب چند روش مناسب‌تر است.
- تعداد کاربران: ظرفیت ذخیره‌سازی و سرعت شناسایی دستگاه را بررسی کنید.
- محیط نصب: در محیطهای گرد و غبار یا رطوبت، دست‌های خیس یا آسیب‌دیده روی اثر انگشت اثر می‌گذارند و تشخیص چهره یا رگ انتخاب بهتری است.
- نیاز به عدم تماس: در مراکز درمانی و پرتردد، روش‌های بدون تماس مناسب‌ترند.
- نرخ خطا: به دو شاخص FAR (پذیرش اشتباه فرد غیرمجاز) و FRR (رد اشتباه فرد مجاز) توجه کنید.
- امکان اتصال به نرم‌افزار حضور و غیاب و قفل درب.
جمع‌بندی
کنترل دسترسی بیومتریک با شناسایی افراد از روی ویژگیهای بدن یا رفتارشان، جایگزین امن‌تر و راحت‌تری برای رمز و کارت است. اثر انگشت، تشخیص چهره و عنبیه رایج‌ترین روشها هستند و انتخاب بین آنها به سطح امنیت، بودجه و محیط نصب بستگی دارد. برای بالاترین امنیت، از دستگاه‌های دارای تشخیص زنده بودن و ذخیره‌سازی رمزنگاری‌شده استفاده کنید و در صورت نیاز چند روش را با هم ترکیب کنید.
سوالات متداول
روشی برای تأیید هویت و اجازه ورود افراد بر اساس ویژگیهای منحصربهفرد بدن یا رفتار آنها، مانند اثر انگشت، چهره و عنبیه.
اسکن عنبیه و شبکیه از دقیقترین روشها هستند، اما بهترین انتخاب به نیاز، بودجه و محیط بستگی دارد. ترکیب چند روش بالاترین امنیت را فراهم میکند.
میتواند جایگزین یا مکمل آنها باشد. در محیطهای حساس، احراز هویت چندعاملی (بیومتریک بهعلاوه رمز یا کارت) توصیه میشود.
