Odczyt linii papilarnych czy obrazu tęczówki to tylko początek. Istnieją już sposoby, aby nas rozpoznać po kształcie np. ucha, a nawet po tym, jak mówimy, chodzimy albo siedzimy. Nie wszystkie metody są jeszcze doskonałe, ale jeśli tylko kilka z nich sprawdzi się w praktyce, wtedy już w niedalekiej przyszłości będzie można zidentyfikować każdego tak, że nawet się nie zorientuje. Zaś w sklepie zapłacimy, nie mając ani karty, ani gotówki: po prostu kładąc dłoń na czytnik.

Tęczówki na lotnisku

„Skuteczna biometria opiera się na jednej  technice, która jest doskonała, lub na połączeniu kilku sposobów, które są obarczone błędem, ale użyte razem dają bardzo dobre wyniki”– wyjaśnia zasady biologicznej identyfikacji prof. Krzysztof Ślot z Politechniki Łódzkiej, który prowadzi badania nad identyfikacją mówcy i rozpoznawaniem emocji na podstawie głosu. „W  zdalnej identyfikacji osób można np. wykorzystać rozpoznawanie twarzy i głosu, chociaż jak na razie obie metody są jeszcze niedoskonałe. W samym rozpoznawaniu twarzy łączy się też obrazy w świetle widzialnym z rejestracją w podczerwieni” – mówi łódzki badacz. 

Takie łączące dwie różne metody, elektroniczne bramki lotniskowe zaprezentowała niedawno kalifornijska firma AOptix. Pasażerowie przechodzący przez urządzenia nazwane e-gates są proszeni o kilkusekundowe spojrzenie w stronę skanera, który odczytuje ich twarz i wzór tęczówki. Bramki tej firmy skanujące samą tęczówkę są już testowane na lotniskach w Wielkiej Brytanii i Katarze.

Wyczytane z twarzy

Celem wielu specjalistów od biometrii, szczególnie pracujących dla służb bezpieczeństwa i wojska, jest identyfikacja osób z ukrycia. Na tym polu bardzo kuszące jest wykorzystanie twarzy – pomimo jej zmienności. Ta część naszego ciała jest dobrze widoczna i łatwa do sfotografowania. Rozpoznające naszą fizjonomię lotniskowe bramki zwiastują to, co może przynieść niedaleka przyszłość. Armia USA zamówiła już technologie, które mają pozwalać bezzałogowym samolotom rozpoznawać ludzkie twarze z dużej wysokości. „Jeśli wszystko zadziała, będziemy mogli śledzić daną osobę bez przerwy na dużych obszarach. Ktoś będzie mógł wejść do budynku, ale kiedy wyjdzie, będziemy wiedzieli, że to on” – mówił w jednym z wywiadów przedstawiciel firmy Progeny Systems Corporation, która wygrała jeden z przetargów Pentagonu. 

System tego rodzaju mógłby być montowany na niedużych robotach latających, takich jak wypuszczany z ręki Raven. Identyfikacja twarzy będzie wspomagana rozpoznawaniem wieku, płci, koloru skóry, wzrostu i wagi oraz znaków szczególnych. Przed takim szpiegiem trudno będzie się ukryć. A  naukowcy mają już kolejne pomysły na jeszcze bardziej niezawodne techniki. I tak na przykład, że naszą tożsamość można odczytać po kształcie uszu. Jak się okazuje, jest on unikatowy dla każdego z nas i nie zmienia się z wiekiem. Z upływem lat uszy tylko rosną. Zespół z University of Southampton uzyskał trafność 99,6 proc., pracując nad tą techniką. Charakterystyczne są też nasze nosy. Zamiast analizować różne elementy całej twarzy, uczeni z University of the West of England i University of Bath skupili się na cechach nosa – profilu krawędzi, kształcie czubka i wgłębieniu między oczami. Przeprowadzono już pierwsze testy, wyniki są zachęcające.

Mimo tych osiągnięć rozpoznawanie po odciskach palców i kolorowej mozaice w naszym oku jest nadal uznawane za jedne z najbardziej niezawodnych. Dotąd sprawdzana osoba musiała jednak aktywnie współpracować z czytnikiem – oko musiało być dobrze oświetlone i skierowane we właściwym kierunku, a palce równo przyłożone do skanera. To się już zmienia. AIRprint amerykańskiej firmy Advanced Optical Systems to urządzenie, które potrafi odczytać odciski palców z odległości dwóch metrów. Przyrząd oświetla dłoń wiązką spolaryzowanego światła i analizuje odbicie za pomocą dwóch kamer, odbierających światło o różnej polaryzacji. Aby przejść przez strzeżoną bramkę, wystarczy unieść dłoń. Obecny prototyp skanuje tylko jeden palec i cały proces, łącznie z przetwarzaniem danych, zajmuje mu aż 4 sekundy. Kolejny model ma być już dużo lepszy – będzie odczytywał odciski 5 palców jednocześnie, nawet jeśli ich właściciel będzie zbliżał się lub oddalał od czujnika, a całkowity czas badania ma spaść poniżej jednej sekundy. Stąd już tylko krok do urządzeń, które rozpoznają odciski naszych palców bez zwracania na siebie uwagi. 

Zdalna identyfikacja tęczówki też idzie coraz lepiej. W Pracowni Biometrii NASK (Naukowej i Akademickiej Sieci Komputerowej) powstał system identyfikujący tęczówkę z dwóch metrów. Zaś w USA prowadzone są prace nad urządzeniem, które dokona tego z jeszcze większej odległości, nawet bez zgody identyfikowanego: w  Methodist University w  Dallas powstał unikatowy system optyczny Panoptes. Podobnie jak mityczny Argus, który używał stu oczu, Panoptes, zamiast układu kilku soczewek, skupia światło za pomocą kilkudziesięciu miniaturowych, sterowanych elektronicznie luster. Dzięki temu cały mechanizm jest bardzo lekki i mały. System ten zaprojektowano z myślą o kamerach montowanych na pokładach bezzałogowych samolotów i na hełmach żołnierzy. Jego możliwości mają zostać rozszerzone o zdalny odczyt tęczówki. W szerokokątnej kamerze trudno jest uzyskać odpowiednią rozdzielczość obrazu oka, a przy zbliżeniu ciężko je odnaleźć na ruchomym obiekcie. 

 

Panoptes ma szerokie pole widzenia i pozwala na szybkie powiększenie wybranego fragmentu obrazu. Połączony z  nim dodatkowy system Smart-Iris umożliwia skanowanie tęczówek oddalonych i poruszających się osób. Niewielkie, niezwracające uwagi urządzenie może zostać zamontowane nie tylko na hełmie czy pod kadłubem samolotu, ale praktycznie gdziekolwiek, np. na ścianie, nad przejściem czy w lotniskowej bramce.

Po kilku krokachOprócz cech anatomicznych, takich jak wzór tęczówki, kształt uszu czy wzór linii papilarnych, różne zespoły badawcze pracują nad wykorzystaniem do celów identyfikacji cech zachowania. „Prowadzone są prace nad analizą stylu chodzenia czy pisania na klawiaturze. Ale w przypadku cech behawioralnych byłbym ostrożny, gdyż są one zmienne w czasie” – zastrzega prof. Ślot. Jeżeli jednak pomiędzy pomiarami nie mija dużo czasu, wyniki mogą być dobre.

W japońskim Shinshu University opracowano montowany w podłodze system, który badał nacisk stóp podczas chodzenia. W próbach z udziałem 104 osób, powierzchnia z kilkoma tysiącami małych czujników zbierała dane, które pozwoliły komputerowi identyfikować przechodniów z  niemal 100-proc. dokładnością.

Można też badać inne zachowania. W europejskim projekcie HUMABIO, który łączy wykorzystanie cech anatomicznych i behawioralnych, powstał system, identyfikujący kierowcę samochodu na podstawie głosu, twarzy i sposobu, w jaki siedzi. Jeżeli odczyt nie będzie zgadzał się ze wzorem, samochód nie pojedzie. Koncern Volvo, który brał udział w  przeprowadzonych testach, rozważa zamontowanie tego systemu w swoich ciężarówkach. W  ramach tego samego projektu na lotnisku w Bazylei testowano połączenie rozpoznawania głosu, twarzy i rejestrowanego trójwymiarową kamerą sposobu chodzenia. Na tej podstawie udało się trafnie zidentyfikować 14 pilotów i pracowników.

Ukryte pod skórą 

„Biometria już wkracza do powszechnego użytku, jest np. stosowana przy wjeździe do coraz większej liczby krajów, gdzie najczęściej sprawdza się odciski palców. Z technik biometrycznych zaczynają korzystać banki” – mówi prof. Ślot. Obok odczytywania linii papilarnych i wzorów tęczówek, od pewnego czasu rosnącą popularność zdobywa analiza układu naczyń krwionośnych palców i całej dłoni. Specjaliści od tej techniki podkreślają jej niezawodność. „Technika rozpoznawania linii papilarnych jest znana od dawna i  dzięki temu jest najlepiej dopracowana. Niestety kojarzy się użytkownikom z  »metodami policyjnymi’«, nie jest też możliwa do stosowania przez wszystkich użytkowników, np. przy skaleczonym palcu. Mniej podatne na uszkodzenia, stałe, unikatowe i  niezmienne w czasie są żyły. Technika rozpoznawania układu naczyń krwionośnych dłoni lub palca jest również akceptowana społecznie. Wykorzystuje wewnętrzną cechę biometryczną, czyli taką, której nie można zobaczyć ludzkim okiem. Ze względu na brak możliwości przechwycenia wzorców biometrycznych człowieka bez jego woli, jest uznawana za jedną z najbezpieczniejszych” – wyjaśnia mgr Krzysztof Dzik z Instytutu Maszyn Matematycznych, gdzie opracowano już szereg biometrycznych czytników.

Firma Fujitsu zaprezentowała niedawno czytnik o  nazwie PalmSecure. Zaledwie trzycentymetrowy skaner prześwietla podczerwienią dłoń, uwidaczniając unikatowy wzór żył i tętnic. Urządzenie pracuje z prędkością 20 klatek na sekundę, więc wystarczy przesunąć nad nim dłoń. Firma twierdzi, że błędne rozpoznanie negatywne zdarza się tylko w 0,01 proc. przypadków, a pozytywne, czyli bardziej niebezpieczne, zaledwie w 0,00008 proc.

Taki skaner to dobre rozwiązanie dla różnego rodzaju strzeżonych przejść, bankomatów, osobistych urządzeń elektronicznych. Wyposażone w taki czytnik sklepowe kasy potrzebowałyby tylko naszej dłoni, zamiast gotówki albo karty. Oczywiście wcześniej musielibyśmy się zgodzić na wprowadzenie wzoru naszych żył do bazy danych. Z rozpoznawania naczyń krwionośnych palców korzystają już bankomaty Banku Polskiej Spółdzielczości. 

Prawdopodobnie zobaczymy też coraz więcej przenośnych urządzeń z biometrycznymi czytnikami. Dzięki nim będziemy mogli zabezpieczyć swój komputer czy telefon, ale będziemy mogli się też spotkać z prośbą policjanta o wystawienie palca lub spojrzenie w kamerę. Monitoring rozpoznający twarze już działa, choć na razie różnie sobie radzi. Od tego, jak biometria będzie wykorzystywana, zależy, czy przyniesie wygodę dla wszystkich, czy poczucie permanentnej inwigilacji.