Статья

Название статьи РАЗРАБОТКА МЕТОДА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ НА ОСНОВЕ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ
Автор В.О. Агеев, М.В. Ильина, И.А. Мальков
Рубрика РАЗДЕЛ V. БИОМЕДИЦИНСКИЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ
Месяц, год 09, 2015
Индекс УДК 541.18.045.2
DOI
Аннотация Одной из основных проблем современных систем защиты, основанных на биометрической идентификации личности, является снижение их надежности. Введение дополнительных рубежей защиты: сканирования радужной оболочки глаза, геометрии кисти руки, распознавания черт лица и др., значительно повышает стоимость и сложность оборудования данных систем, поэтому не получило широкого распространения. В данной работе предложен метод биометрической идентификации повышенной надежности, основанный на измерении упругих свойств кожи пальца человека при сканировании его папиллярного узора. Методом атомно-силовой микроскопии проведены исследования кожи пальца человека и выявлены ее отличительные особенности от материалов, используемых для создания муляжей и слепков папиллярного узора. Показано, что разработанный метод идентификации позволяет с высокой степенью достоверности отличить кожу от неорганических материалов по ее значению модуля Юнга. Установлено, что упругость кожи изменяется при увеличении промежутка времени между ее срезом и измерением от 5 до 30 минут на 15 %, а также зависит от возраста человека и составляет 60,2±4,2 и 42,4±2,6 кПа для людей 20 и 40 лет соответственно. Данные зависимости позволяют создать дополнительные уровни защиты метода биологической идентификации и предотвратить такие методы его компрометации, как использование слепков и заранее подготовленных срезов кожи. Полученные результаты могут быть использованы при разработке систем биометрической идентификации с высоким уровнем защиты, сверяющих не только папиллярный узор кожи пальца человека, но и ее упругость.

Скачать в PDF

Ключевые слова Нанотехнологии; биометрия; биометрическая идентификация; кожа; упругость; атомно-силовая микроскопия.
Библиографический список 1. Wayman J.L. Fundamentals of Biometric Authentication Technologies // International Journal of Image and Graphics. – 2001. – Vol. 1, No. 1. – P. 93-113.
2. Олейник Ю.И. Малыгина Е.А. Малыгин А.Ю. Биометрия: проблемы тестирования // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». – 2005. – Т. 1. – С. 94-98.
3. Jain A.K., Ross A., Prabhakar S. An Introduction to Biometric Recognition // IEEE Transactions on Circuits and. Systems for Video Technology. – 2004. – Vol. 14. – P. 1-29.
4. Мазниченко Н.И. Области применения и принципы построения биометрических систем идентификации личности // Вестник Национального технического университета Харьковский политехнический институт. Сер. Информатика и моделирование. – 2013. – Т. 19. – С. 127-132.
5. Писарев Д.Ю. Проблемные вопросы биометрической идентификации в раскрытии преступлений // Пробелы в российском законодательстве. – 2008. – № 2. – С. 326-329.
6. Барсуков В.С., Зайцев А.В., Пономарев А.А. Идентификация личности – ключевая проблема безопасности // Специальная техника. – 2005. – № 3. – С. 84-91.
7. Hong L., Jain A.K. Integrating Faces and Fingerprints for Personal Identification // IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1998. – Vol. 20, No. 12. – P. 1295-1307.
8. Kumar A., Wong D.C., Shen H.C., Jain A.K. Personal Verification using Palmprint and Hand Geometry Biometric // 4th International Conference on Audio- and Video-based Biometric Person Authentication. – 2003. – P. 668-675.
9. Daugman J.G. High Confidence Visual Recognition of Persons by a Test of Statistical Independence // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1993. – Vol. 15, No. 11. – P. 1148-1161.
10. Иванов А.И., Петруненков А.А. Развитие биометрических технологий: объединение усилий и переход к этапу стандартизации // Современные технологии безопасности. – 2004. – № 3 – C. 2-4.
11. De Luis-Garcia R., Alberola-Lopez C., Aghzout O., Ruiz-Alzola J. Biometric identication systems // Signal Processing. – 2003. – Vol. 83. – P. 2539–2557.
12. Brunelli R., Falavigna D. Person Identification Using Multiple Cues // IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1995. – Vol. 12, No. 10. – P. 955-966.
13. Коноплев Б.Г., Агеев О.А. Элионные и зондовые нанотехнологии для микро- и наносистемной техники // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2008. – № 12 (89). – С. 165-175.
14. Carl Ph., Schillers H. Elasticity measurement of living cells with an atomic force microscope: data acquisition and processing // Pflugers Arch - Eur J Physiol. – 2008. – Vol. 457 (551). – P. 551-559.
15. Dokukin M.E., Guz N.V., Sokolov I. Quantitative Study of the Elastic Modulus of Loosely Attached Cells in AFM Indentation Experiments // Biophysical Journal. – 2013. – Vol. 104. – P. 2123-2131.
16. Berdyyeva T.K., Woodworth C.D., Sokolov I. Human epithelial cells increase their rigidity with ageing in vitro: direct measurements // Phys. Med. Biol. – 2005. – Vol. 50. – P. 81-92.
17. Смирнов В.А., Шилов А.К., Агеев В.О., Рубашкина М.В. Метод биометрической идентификации на основе атомно-силовой микроскопии // Информационное противодействие угрозам терроризма. – 2014. – № 23. – C. 15-18.
18. Алексеев А.Н., Соколов И.А., Агеев О.А., Коноплёв Б.Г. Комплексный подход к технологическому оснащению центра прикладных разработок. Опыт реализации в НОЦ «Нанотехнологии» ЮФУ // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011. – № 4 (117). – С. 207-210.
19. Официальный сайт ЗАО «НТ-МДТ» http://www.ntmdt.ru.
20. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. – М.: Техносфера, 2004. – 143 с.

Comments are closed.