ГОСТ Р 54412-2019 (ISO/IEC TR 24741:2018) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Общие положения и примеры применения

     4.2 Что делают биометрические системы?

Начиная с 1970 г. установлено, что для некоторых приложений существует три принципа автоматического распознавания личности [1]:

а) что вы знаете или помните (например, ФИО, данные паспорта, дата рождения и т.д.);

б) чем вы владеете (например, электронно-цифровая подпись, идентификационная карта, токен и т.д.);

с) личная биометрическая характеристика.

Первоначальным контекстом этой концепции было безопасное управление доступом к компьютерным данным. Исходные предположения заключались в том, что лица, уполномоченные осуществлять доступ к защищенным данным, будут кооперативно предъявлять положительные заявления (например, "я уполномочен осуществить доступ к данным в системе") и могут рассчитывать на защиту своих персональных идентификационных номеров (ПИН-кодов) и паролей. В таких приложениях биометрические технологии действительно конкурируют с ПИН-кодами, паролями и токенами, но получают меньшее признание. Например, для большинства веб-систем управления доступом требуется идентификатор пользователя и соответствующий пароль, а не биометрия. В подобных приложениях пароли были более распространены, чем биометрия, потому что они легко заменяются, могут варьироваться в зависимости от приложений, не требуют специального оборудования для сбора данных, могут быть созданы с различными уровнями безопасности и точно повторяются под сознательным контролем.

Однако во многих приложениях ПИН-коды, пароли и токены не могут логически соответствовать требованиям безопасности. Например, ПИН-коды, пароли и токены не могут быть логически применены в приложениях, где зарегистрированные индивиды имеют мало мотивации для защиты своих счетов от использования другими лицами, например в парках развлечений. Аналогичным образом в тех приложениях, в которых предъявляются отрицательные заявления (например, "я не зарегистрирован в системе как Иван"), ПИН-коды, пароли и токены не могут логически соответствовать требованиям демонстрации истинности заявления.

В биометрических системах распознавание людей происходит путем наблюдения за физическими и поведенческими характеристиками их тел. Биометрические характеристики не так просто передать, забыть или украсть в отличие от ПИН-кодов, паролей и токенов, поэтому их можно использовать в тех приложениях, для которых эти методы аутентификации неуместны. Биометрия может быть объединена с ПИН-кодами и токенами в рамках многофакторных систем для дополнительной безопасности.

Хотя биометрические технологии не могут непосредственно идентифицировать людей, они могут связывать тела с записями атрибутов, которые называют "идентичности". Следовательно, биометрическое распознавание может стать частью системы управления идентификацией.

Биометрическое распознавание использовано в двух основных классах приложений:

- в одном применено биометрическое сравнение для проверки биометрического "удостоверения личности";

- в другом осуществлен поиск в базе данных биометрических характеристик заранее известных индивидов, для того чтобы найти и возвратить идентификатор, относящийся к одному индивиду.

Первый класс приложений называют "биометрическая верификация", а второй - "биометрическая идентификация". Биометрические системы могут быть также использованы для "кластеризации" характеристик, обозначая совместно те, которые поступают из одного и того же телесного источника, даже если телесный источник не может быть приписан какому-либо заранее известному индивиду. Такие системы находят все большее применение в правоохранительных органах.

Системы биометрической верификации подтверждают заявления (тестовые гипотезы), относящиеся к источнику записи биометрических данных в базе данных. Заявление может быть сделано лицом, представляющим биометрическую выборку (например, "я являюсь источником записи биометрических данных в базе данных"), или заявление об источнике может быть сделано другим субъектом в системе ("она является источником записи биометрических данных в базе данных"). Заявления могут быть положительными ("я являюсь источником биометрической записи в базе данных"; "эти два биометрических образца взяты от одного и того же телесного источника") или отрицательными ("я не являюсь источником записи биометрических данных в базе данных"). Заявления могут быть определенными ("я являюсь источником записи биометрических данных в базе данных") или неопределенными ("я не являюсь источником записи биометрических данных в базе данных"). Заявление может представлять собой любую комбинацию определенных или неопределенных, положительных или отрицательных заявлений, заявлений от первого или от третьего лица.

Согласно ГОСТ ISO/IEC 2382-37 запись биометрических данных индивида в базе данных называется биометрическим контрольным шаблоном, а биометрический образец, используемый для сравнения с сохраненным биометрическим контрольным шаблоном, - биометрической пробой. Можно искать совпадение между биометрической пробой индивида и определенным биометрическим контрольным шаблоном, хранящимся в базе данных, или совокупность биометрических контрольных шаблонов в базе данных, совпадающих с представленной биометрической пробой, и возвращать идентификатор любого совпавшего биометрического контрольного шаблона. В обоих случаях необходимо установить порог, указывающий, насколько близким должно быть сравнение, прежде чем можно будет заключить, что биометрическая проба и биометрический контрольный шаблон зарегистрированы от одного и того же телесного источника (совпадение). При этом могут быть допущены следующие ошибки: либо ложное несовпадение, в том случае когда совпадение не объявляется, а биометрическая проба и биометрический контрольный шаблон действительно зарегистрированы от одного телесного источника, или ложное совпадение, когда совпадение объявляется, а биометрическая проба и биометрический контрольный шаблон зарегистрированы от различных телесных источников. О доле таких ошибок судят по общему количеству сравнений, вероятности ложного совпадения (ВЛС) и вероятности ложного несовпадения (ВЛНС) для данной технологии и совокупности в данной среде приложения.

Системы, требующие положительного заявления для конкретного зарегистрированного биометрического контрольного шаблона, рассматривают биометрический контрольный шаблон как атрибут записи о регистрации. Эти системы подтверждают, что биометрический контрольный шаблон в заявленной записи о регистрации совпадает с образцом биометрической пробы, представленным субъектом. Некоторые системы, например социального обеспечения и выдачи водительских прав, подтверждают отрицательные заявления об отсутствии записи биометрических данных в базе данных, рассматривая биометрический контрольный шаблон в качестве идентификатора записи или указателя. Эти системы осуществляют поиск в базе данных биометрических указателей, для того чтобы найти один, соответствующий представленной биометрической пробе (в этом случае речь идет о биометрической идентификации). Однако факт нахождения идентификатора (или указателя) в списке идентификаторов также подтверждает неопределенное заявление о регистрации в базе данных, а отсутствие указателя - отрицательное заявление о регистрации. Следовательно, различие между биометрическими системами идентификации и верификации не всегда четкое, и эти термины не являются взаимоисключающими.

В простейших системах подтверждение положительного заявления о конкретной записи регистрации может потребовать сравнения представленной биометрической пробы с единственным биометрическим контрольным шаблоном в одной заявленной записи.

Например, субъект может заявить о том, что он является источником биометрических данных отпечатков пальцев, хранящихся на иммиграционной карте. Для того чтобы подтвердить это заявление, субъект вставляет карту в считыватель карт, который считывает запись биометрического контрольного шаблона, а затем помещает палец на устройство считывания отпечатков пальцев. В системе осуществляется сравнение биометрических характеристик отпечатка пальца, полученных с устройства считывания отпечатков пальцев, с характеристиками биометрического контрольного шаблона, записанными на карте. В соответствии с установленными порогами система может сделать вывод о том, что субъект действительно является источником биометрического контрольного шаблона, хранящегося на карте, и поэтому ему должны быть предоставлены права и привилегии, связанные с картой. При этом предполагается, что карта не была подделана. С помощью биометрической верификации можно определить только то, что человек предъявил биометрические характеристики, которые близки к совпадению с теми, что записаны на карте.

Простая биометрическая идентификация может потребовать сравнения представленного биометрического образца со всеми биометрическими контрольными шаблонами, хранящимися в базе данных. Штат Калифорния требует от заявителей на получение социальных пособий подтверждения отрицательного заявления, касающегося отсутствия ранее зарегистрированной личности в системе, с помощью отпечатков пальцев с обоих указательных пальцев. В зависимости от конкретной стратегии автоматического поиска, поиск отпечатков пальцев может осуществляться по всей базе данных зарегистрированных получателей пособий, для того чтобы убедиться в том, что в системе отсутствуют совпадающие отпечатки пальцев, или, возможно, только по части базы данных, соответствующей субъектам того же пола, что и заявитель. При совпадении отпечатков пальцев запись регистрации, указывающая на эти отпечатки пальцев, возвращается к системному администратору для подтверждения отклонения заявления об отсутствии ранее регистрации.

Количество сравнений и вероятности того, что эти сравнения приведут к совпадению (определят, что биометрическая проба и биометрический контрольный шаблон имеют одинаковый телесный источник), будут зависеть как от заявления, так и от архитектуры системы. Риски безопасности, связанные с неправильными результатами, также зависят от функций системы. Следовательно, некоторые системы очень чувствительны к ложным совпадениям (ложноположительный результат), а другие - к ложным несовпадениям (ложноотрицательный результат) для любого сравнения. В зависимости от заявления ложноположительный или ложноотрицательный результат может привести либо к ложному принятию, либо к ложному отклонению заявления.