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Portare la biometria nel duro mondo reale

14/06/2012

di Philip J. Scarfo, Vice Presidente Vendite e Marketing nel mondo per Lumidigm

 

Nel corso degli ultimi anni, molte aspettative legate alla biometria sono state disattese. Ciò è dipeso, in larga misura, dal fatto che le condizioni in cui vengono eseguiti i test di laboratorio non rispecchiano il mondo reale. Per questo importanti iniziative (come l'identificazione biometrica dei cittadini) non sono ancora diventati operativi su larga scala. Il problema centrale è che le tecnologie biometriche convenzionali si basano sull'idea – del tutto infondata nella realtà – di un contatto completo e "asettico" fra l'impronta digitale e il sensore. Il mondo reale è invece sempre troppo umido o troppo secco o troppo sporco, e gli utilizzatori non sono tutte modelle con una pelle da copertina e una certa familiarità nell'impiego della biometria: spesso sono operai al lavoro, magari non giovanissimi e molto spesso agitati dal sistema di lettura. Come uscire dall'impasse?

 

Intanto è bene riepilogare le problematiche: umidità, secchezza, segni cutanei dell'invecchiamento, familiarità con lo strumento di rilevazione. Le condizioni di elevata umidità sono notoriamente difficili da gestire per i sensori ottici che devono leggere le impronte digitali, e ciò vale sia per i dispositivi tradizionali, sia per quelli basati sui semiconduttori. L'umidità è, tuttavia, un inconveniente assai comune nel mondo in cui viviamo. Alcune regioni o ambienti lo sono naturalmente e spesso le persone – soprattutto quando sottoposte a controlli di sicurezza – diventano nervose e hanno le mani sudate. In queste condizioni, le tecnologie ottiche convenzionali sono spesso incapaci di rilevare correttamente le impronte digitali: l'umidità oscura infatti le nervature della cute, e le immaginini sembrano delle pozzanghere, più che delle impronte. 

 

Un'altra condizione che crea grattacapi all'industria biometrica è l'eccessiva secchezza della pelle – un dato che si può riscontrare con frequenza per le cause più diverse, dalle condizioni climatiche alle caratteristiche proprie della cute - senza contare che un clima molto secco come quello desertico può estendere il problema a un'intera popolazione. Molti sensori ottici sono configurati per rilevare la presenza o assenza della total internal reflectance (TIR), un fenomeno in virtù del quale l'interfaccia tra vetro e aria si comporta, da determinate angolazioni, come uno specchio. In condizioni normali, il contatto fra la pelle e la superficie dell'apparecchio elimina l'effetto TIR, permettendo la rilevazione di tutti i punti di contatto fra dito e sensore. Ma se la pelle è troppo secca questo non succede, perché non si riesce a creare un'aderenza stabile e completa con lo strumento rilevatore a causa dell'insufficiente elasticità cutanea.

 

E' un mondo duro là fuori

 

La vita è inclemente e le mani sono un impietoso specchio del tempo che passa e della pelle che invecchia. Inoltre prima di farsi prendere le impronte digitali non sempre si passa al bagno a lavarsi le mani e a profumarsi di fresco. Prendiamo un cantiere edile: spesso le mani degli operai presentano tagli e calli e non sono immacolate. Per chi si affida a sensori dipendenti dalla qualità del contatto fra dita e apparecchio, questo rappresenta un vero incubo. Ma i sistemi biometrici hanno problemi anche legati alla tipologia cutanea dell'utilizzatore: molti (giovani e meno giovani) presentano infatti impronte digitali così fini da esser difficili da rilevare. Il sensore fatica a distinguere le diverse nervature della cute, e l'intero sistema ne soffre. L'età, poi, è un'altra caratteristica fisiologica che può compromettere l'abilità di un sensore. 

 

Un effetto legato all'invecchiamento è la perdita di collagene nella pelle: le dita degli anziani presentano nervature meno resistenti che tendono a collassare l'una sull'altra al momento del contatto con una superficie, creando così problemi di rilevazione. Un altro fattore che può compromettere l'impiego delle tecnologie biometriche è poi rappresentato dalle differenze comportamentali degli utilizzatori. Le persone presentano diversi livelli di esperienza nell'uso della tecnologia, e ciò condiziona inevitabilmente il modo in cui esse si approcciano al sensore: alcuni tenderanno a esercitare una forte pressione, altri magari lo sfioreranno appena. Per tutti i dispositivi che dipendono dalla qualità del contatto, anche questo può essere un grosso problema.

 

La tecnologia multispettrale

 

Il Multispectral Imaging (immagine multispettrale) è una tecnologia sviluppata per risolvere i problemi di rilevazione in condizioni non "ideali". La maggiore efficacia di questa soluzione è legata all'impiego di molteplici spettri di luce e di avanzate tecniche di polarizzazione in grado di "estrarre" le caratteristiche esclusive dell'impronta digitale non solo dalla superficie della pelle, ma anche dallo strato cutaneo immediatamente sottostante. La struttura fisiologica della cute umana è tale per cui le informazioni contenute in questo substrato sono utili per catturare l'impronta digitale e, al contempo, non risentono dei fattori (ambientali e non) che possono rendere la pelle esterna difficile da rilevare. Le nervature stesse sono strutturalmente fondate su questo substrato, al punto che ciò che noi vediamo è solo un'eco delle nervature sottostanti. 

 

Se si combinano le informazioni relative a entrambi gli strati cutanei e le si rielabora nel modo giusto, i risultati che si ottengono sono più rilevanti, inclusivi e meno inficiati da errori. La tecnologia multispettrale è anche in grado di discriminare l'impronta di un soggetto vivo e reale da quella riprodotta con altri materiali organici o sintetici, offrendo così un prezioso supporto alla scienza della liveness detection (rilevazione di impronta vitale). Pellicole e protesi – poco costosi e facilmente reperibili – possono ingannare senza difficoltà un apparecchio convenzionale, ma sono inefficaci contro la tecnologia multispettrale. L'utilizzo combinato degli algoritmi e della mole di informazioni fornite dall'immagine multispettrale consentono infatti di aggiornare le capacità della liveness detection ogni volta che vengono individuati nuovi falsi. Questa capacità di "apprendimento" permette ai sensori multi spettrali di essere sempre preparati contro nuove minacce.

 

Multispettro, multicontesto

 

Per molto tempo la biometria è stata confinata essenzialmente al controllo degli accessi – entrata/uscita, inizio e fine turni ecc – e spesso, visti gli insuccessi della lettura dell'impronta nelle situazioni reali, le aziende sono passate ai badge (più maneggevoli, meno costosi, meno invasivi e meno fallaci). Con il Multispectral Imaging i sensori sono ora in grado di catturare immagini in alta qualità a prescindere dalle caratteristiche e dall'igiene delle superfici che entrano in contatto, offrendo la stessa affidabilità di un badge ed eliminandone però i difetti, come il costo fisico e le spese di gestione. E soprattutto, garantendo maggiore sicurezza, dal momento che le dita non si possono smarrire, usurare o smagnetizzare. E, fatto ancor più importante, la biometria può essere impiegata per svariate applicazioni. 

 

Dai parchi a tema ai controlli di frontiera (ad Hong Kong, oltre 400mila persone al giorno vengono identificate con immagini multispettrali), fino agli ospedali (dove i software EMR per la gestione dello storico dei pazienti potenziano i vantaggi della biometria: con un dito, l'utente può accedere al sistema, firmare cartelle mediche, tracciare lo storico dei farmaci prescritti ecc). L'efficienza operativa, così potenziata, rende possibile un più rapido ritorno sul capitale investito nel sistema di sicurezza. Applicazioni simili possono oggi essere adottate nei contesti più diversi: gestire la rete di un'impresa, azionare un carrello elevatore, firmare per le merci ricevute, creare programmi di identificazione dei cittadini. Insomma, la fantasia è il limite.


Tag:   biometria,  

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