BİYOMETRİK TANIMA SİSTEMLERİ ESRA BETÜL ÖZEYRANLI

GİRİŞ

Biyometrik Nedir ?   “Bio” (yaşam) ve “Metron” (ölçüm), kelimelerinden türeyen biyometrik, biyolojik veriyi ölçme ve istatiksel olarak analiz etme bilimidir. Bilişim teknolojisi ile birlikte biyometrik genel olarak insan vücudunun parmak izi, el geometrisi, retina ve iris, ses, yüz şekilleri gibi özellikleriyle ilgilenir ve bunları doğrulama ve/veya kimlik tespiti için kullanır.

Biyometrik Sistem Nedir ? Bir sisteme kim olduğunuzu kanıtlamanızın geleneksel yolu şifreler ve PIN numaralarıdır. Fakat bunlar, şifreleme algoritmalarının çözümlenmesi sayesinde güvenliğini kaybetmiştir. Biyometri, kullanıcının fiziksel ve davranışsal özelliklerini tanıyarak kimlik saptamak üzere geliştirilmiş bilgisayar kontrollü otomatik sistemler için kullanılan genel bir terimdir.

Biyometrik sınıflandırma türleri OK

Biyometrik sistemin avantajları - Kullanıcının, kimlik saptama yapılacak yerde bizzat bulunma gerekliliği, - Yanında kendini tanıtmak için kimlik kartı benzeri tanıtıcılar taşımak zorunda olmayışı, - Şifre/PIN numarası gibi, gizli olması gereken bilgileri ezberlemek zorunda olmayışı sayılabilir. OK

Biyometrik sistemlerin çalışma prensipleri Teşhis (Identification) : Bu prensibe göre sisteme bilginiz sunulur ve sistem bu bilgiye göre kişiye ait olan tüm diğer bilgileri veritabanından bulup çıkarır. Doğrulama (Verification) : Bu prensibe göre bir kimse sisteme kimliğini girer. Sistem bu kimsenin gerçekten girilen kimliğin sahibi olup olmadığını, o kimliğe ait olan kayıtları inceleyerek karar vermeye çalışır.

Sistemin Çalışması Biyometrik tanıma işlemindeki bu iki adıma dört ayrı katman olarak bakabiliriz: Yönteme ait cihazlar ile analog ortamdan dijital ortama veri aktarımı Dijital ortamda aktarılan verilerden gerekli parametrelerin çıkarılması Bu parametrelerin önceki verilerle karşılaştırılması Karşılaştırma işleminin yapılması için gerekli olan verileri tutacak veritabanının oluşturulması

Fiziksel Biyometrik Sistemler Parmakizi Tanıma Henry Faulds ve Wiliam James Herschel adında iki İngiliz bilimadamının çalışmaları yer alır. Temelde mürekkep kullanımının üzerine gitmişlerdir. Sir Francis Galton (1822-1911) insanların parmak izleri arasındaki farkı sınıflandırıp ayırt edecek yöntemler ortaya çıkarmıştır. Galton parmak izinin kalıtımsal olmadığını ve her insanın parmak izinin birbirinden farklı olduğunu kanıtlamıştır.

Fiziksel Biyometrik Sistemler Parmakizi Tanıma Galton’un çalışmalarını takiben Dr Henry Faulds (1983-1930) parmak izinin sınıflandırılmasına tam olarak açıklık getirmiştir. Ülkemizde parmak izinin incelenilmesi ve biyometrik tanıma olarak kullanılması 1910 yılında Macar asıllı Yusuf Cemil tarafından başlatılmıştır. Daha sonra ise polis teşkilatı tarafından kullanılmıştır.

Fiziksel Biyometrik Sistemler Parmakizi Tanıma Özellikleri: Galton ve Henry’nin çalışmaları sonucunda ortaya çıkan sınıflar çizgilerin şekline göre ayrılmaktadır ve bu sınıflar aşağıdaki gibidir: Daha detaylı işlemler için bu sınıflarda alt sınıflara bölünmektedir

Fiziksel Biyometrik Sistemler Parmakizi Tanıma Avantajları: • Parmak izinin kolaylıkla alınabilmesi. • İkizlerde bile farklılık göstermesi • Parmak izinin değiştirilip bir başka parmak izine benzetilmesinin zor olması

Fiziksel Biyometrik Sistemler Parmakizi Tanıma Dezavantajları: • Örnek alınan parmağın yıpranması sonucu aynı izin tekrar elde edilemeyebilir. • Kişinin kilo alması gibi fiziksel değişimlerden parmağında etkilenmesi ve parmak izinin eskisiyle örtüşmeyecek hale gelmesi mümkündür.

Fiziksel Biyometrik Sistemler DNA Tanıma • DNA en güvenilir kimlik doğrulama yaklaşımlarından biridir. • Kişinin saç, kan veya diğer herhangi bir biyolojik materyali ele alınıp incelenir. • Yöntemde hücre nukleuslarındaki kromozomlarda saklanan DNA molekülleri kullanılmaktadır. DNA moleküllerinin dizilim eşleşmesine göre doğruluk kontrol edilir.

Fiziksel Biyometrik Sistemler DNA Tanıma Diğer biyokimyasal ve kimyasal analizlerde olduğu gibi DNA analizinde de yöntemin doğruluğu örnek kalitesine bağlıdır. Örneklerin karışması, kirletilmesi gibi örnek kalitesini düşüren durumlarda yöntemin başarısı da düşmektedir. Maliyeti yüksektir İşlem süresi uzundur(24 saat).

Fiziksel Biyometrik Sistemler Yüz Tanıma Bilgisayar yazılımı yüz tanımlaması için  bireyin  yüzündeki girinti ve çıkıntıları (düğüm noktaları ) okur. İnsan yüzünde 80 düğüm noktası vardır . Ancak yazılım belirleme yapmak için sadece 15-20 noktaya gereksinim duyar. ‘Face Detection’ yani yüz bulma algoritmaları kullanılmaktadır. İlk sayılabilecek yöntem ‘eigenfaces’ Matthew Turk ve Alex Pentland 1987 yılında ortaya atılmıştır.

Fiziksel Biyometrik Sistemler Yüz Tanıma Avantajları: İnsan yüzleri (tek yumurta ikizleri haricinde) birbirinden tamamen farklıdır. Uzmanlar dudaklar ve şakaklar arasındaki altın üçgene odaklanmıştır.Saç ve sakal uzasa, kilo alınsa, yaşlanılsa ya da gözlük takılsa bile bu alan hep aynı kalır. Örnek alma işleminin sadece bir kamera ile kolaylıkla yapılabilinir.

Fiziksel Biyometrik Sistemler Yüz Tanıma Dezavantajları: Uygulanması diğer yöntemlere göre oldukça zordur. Çevre koşullarından çok fazla etkilenir. Kişilerin yüzündeki ufak mimiklerden bile tanımanın yanlış sonuçlar verebilme ihtimali vardır. Yüzde oluşacak bir yara ve hasarın tanımayı olumsuz etkilemesi söz konusudur.

Fiziksel Biyometrik Sistemler İris Tanıma

Fiziksel Biyometrik Sistemler İris Tanıma İris tanıma sistemleri daha çok ‘pattern recognition’ olarak bilinen doku arama yöntemiyle yapılır. İris tanımada ilk adım göz resminden iris bölgesinin bulunmasıdır. Histogram yardımıyla bu bölge çıkarılabilir. Ayrıca sobel kenar algılama algoritması ile kenarlar bulunup ‘circle detection’ algoritmalarıyla da göz bebeği ve iris bulunabilir.

Fiziksel Biyometrik Sistemler İris Tanıma Göz kapağının tamamen açık olmadığı durumlarla da karşılaşılabileceği için önce göz bebeği ardından irisin bulunması daha iyi sonuçlar verecektir. İris bölgesi seçildikten sonra bu bölge üzerinden dokuya dayalı olarak özellik çıkarma işlemleri yapılır. Bu özellik çıkarma ve karşılaştırma işlemininde birden fazla yolu bulunmaktadır.

Fiziksel Biyometrik Sistemler İris Tanıma Avantajları: İrisin zarar görme olasılığı daha düşüktür. İris örneği alınırken ~10cm mesafeden bir resim çekilmesi yeterlidir. Tek yumurta ikizlerinde bile iris yapıları farklıdır. Doğumdan sonra oluşan iris dokusu dışardan bir etki gelmediği sürece ölene kadar değişmez.

Fiziksel Biyometrik Sistemler İris Tanıma Dezavantajları: Tanımanın yapılabilmesi için çekilen resmin çözünürlüğünün ve kalitesinin çok iyi olması gerekir.  Aksi halde beklenen sonuçlar elde edilmeyebilir. Yüksek çözünürlüklü iris resimleri ve üzerine iris deseni basılmış lensler ile varolan sistemleri aşmak mümkün olabilir.

Fiziksel Biyometrik Sistemler El Geometrisi Tanıma El geometrisi tanıma özellikle havaalanları ve nükleer güç istasyonlarında tercih edilen bir yöntemdir. Bu metotda, kullanılan sisteme göre kişilerin elinin veya üç parmağının(baş, orta ve işaret p.)geometrik yapısı analiz edilir. Parmakların uzunluğu, genişliği ve büküm noktaları ayırt edici özelliklerdir.

Fiziksel Biyometrik Sistemler El Geometrisi Tanıma Dezavantajları: Okuma cihazları büyük ve ağırdır. Resmin alınma süresi uzundur. Yaralanma ve parmakların kaybedilmesi, gut veya kireçlenme gibi hastalıklar nedeniyle sistem performansı düşebilir. Çocuklarda sistem hemen hemen hiç kullanılamamaktadır.

Davranışsal Biyometrik Sistemler İmza Tanıma   El yazısı tanıma işlemi sırasında kişilerin el yazısında kullandıkları harflerin biçimlerinin birbirinden farklılık göstermesi, harfleri oluşturma, noktaları ve çizgileri çizme sıraları dikkate alınır . 

Davranışsal Biyometrik Sistemler İmza Tanıma Varolan bir yazıdan tanıma yapılırsa birçok özellik kaybolabilir ve taklidi muhtemel bir hale gelir. Bundan dolayı yazı yazılırken yapılan tespit hem daha doğru sonuçlar verir hemde güvenliği artırır.

Biyometrik Tabanlı Yöntemler İle Diğer Yöntemlerin Karşılaştırılması Biyometrik tabanlı yöntemler diğer kimlik doğrulama yöntemlerine (bilgi temelli ve aidiyet temelli sistemler) göre avantaj ve dezavantajlara sahiptir. Biyometrik tabanlı yöntemlerin diğer yöntemlerle olan benzerlikleri ve farklı yönleri bir tablo ile şu şekilde ifade edilebilir.

Biyometrik Tabanlı Yöntemler İle Diğer Yöntemlerin Karşılaştırılması

Biyometriik Sistemlerin Geleceği İnsanoğlunun benzersiz niteliklerinin doğrulama ve şifreleme için kullanılması teknoloji dünyasında kullanılan doğrulama yöntemlerinde vazgeçilmez bir yöntem olarak her geçen gün yaygın hale geliyor.  ATM'lerde kullanıcı tanımlama Elektronik ödeme İnternet bankacılığında kullanıcı tanımlama Çağrı merkezlerinde kimlik saptama

Biyometriik Sistemlerin Geleceği Biyometrik güvenlik sistemleri, profesyonel sistemler olduğundan genelde ek maliyet oluştururlar. Kullanımları bazı durumlarda uzmanlık gerektirebilir. Biyometrik bilgiler ele geçirildiği anda yenilenmesi söz konusu olmadığından geçerliliğini yitirirler Yukarda saydığımız hususlar biyometrik güvenlik sistemlerinin dezavantajları olarak sayılabilir.

Biyometriik Sistemlerin Geleceği Ancak kişinin kendisi dışında ek bir donanım, yazılım, şifre, araç kullanmak zorunluluğunun olmaması, çalınma, unutulma, kaybolma gibi tehlikelerin olmaması gibi avantajları ile biyometrik sistemler gelecekte daha çok yer edinecek gibi görünmektedir.

BENİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM.