VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Отпечатки пальцев человека – вид современной биометрической технологии
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В наше современное время наука находится в постоянном развитии. Развиваются и современные биометрические технологии. Очень часто требуется качественная защита для устройств, чтобы тот, кто случайно ими завладел, не смог в полной мере воспользоваться информацией. Методы охраны информации от несанкционированного доступа используются не только в повседневной жизни. Кроме ввода паролей в цифровом виде, применяются и более индивидуализированные биометрические системы защиты. Такая система раньше применялась только в ограниченных случаях, для защиты наиболее важных стратегических объектов. Сейчас пришли к выводу, что такой способ защиты информации и доступа может быть применен не только в этих областях, но и в других сферах. Таким образом, приемы идентификации человека стали незаменимыми в ряду методов борьбы с мошенничеством и терроризмом, в таких областях, как биометрические системы доступа к технологиям связи, сетевым и компьютерным базам и др.
На данный момент наиболее известен метод биометрики. У каждого человека есть то, что не меняется со временем, или может модифицироваться, но при этом принадлежать только конкретному лицу – своеобразный «паспорт» человека, который никогда не потеряешь и не забудешь. Это подушечки пальцев. Отпечатки человека являются уникальным документом, который невозможно подделать или потерять. Именно поэтому была создана дактилоскопическая регистрация, которая позволяет получить информацию об особенностях строения папиллярных узоров пальцев рук человека и его личности.
В предыдущей исследовательской работе я уже рассматривал аутентификацию по радужной оболочке глаза, как одной из биометрических технологий, используемых для проверки подлинности личности. В данной работе хотелось бы остановиться на такой биометрической технологии, как отпечатки пальцев человека.
Главной целью государственной дактилоскопической регистрации является защита интересов человека, обеспечение его законных нрав, сохранности здоровья и безопасности. Данный метод основан на неповторимости папиллярного узора пальцев и используется уже достаточно длительное время, начиная с криминалистики (дактилоскопия). Специалисты по дерматоглифике используют пальцевые узоры для диагностики наследственных заболеваний, определяют, насколько человек здоров, уживчив, терпелив, пригоден для тех или иных видов деятельности.
Развитие компьютерных технологий позволяет использовать биометрию во многих сферах деятельности: контроль доступа в помещения и к устройствам, подтверждение финансовых операций, обеспечение безопасности в аэропортах, идентификация в школе и больницах, поиск преступников.
Поэтому, данная тема достаточно актуальна.
Цель работы – познакомиться с наукой дактилоскопия, как одной из видов современной биометрической технологии. Изучить, как по отпечаткам папиллярных узоров пальцев можно идентифицировать личность и темперамент человека.
Задачи:
1. Выяснить, являются ли отпечатки пальцев идентификацией личности
2. выяснить, что такое дерматоглифика и дактилоскопия
3. выяснить, как проводится биометрическая регистрация
4.изучить, различия и схожесть отпечатков пальцев разных людей
5. Провести опыты и сделать по ним выводы
В работе использовались соответствующие методы исследования: подбор и анализ литературы, практические опыты.
Глава 1. История и современное развитие биометрических технологий
История биометрии началась три тысячи лет назад. Отпечатки рук и пальцев использовали уже в древние времена для деловых операций и доказательств преступлений. И только спустя столетия люди возобновили изучение использования отпечатков пальцев и других показателей как средства идентификации. Первые, кто использовал биометрию в современном мире, — полицейские. Примерно до середины 1800-х годов сотрудникам правоохранительных органов приходилось на глаз и по памяти идентифицировать ранее арестованных преступников. Фотография человека облегчала задачу, но не могла служить доказательством вины. А уже в начале ХХ века британская полиция начала проводить дактилоскопию для опознания преступников. С тех пор у криминальных личностей настали тяжёлые времена, ведь отпечатки пальцев могли выдать их в любую минуту. [13]
В настоящее время среди используемых биометрических технологий находятся следующие: по отпечаткам пальцев (дактилоскопия), по радужной оболочки глаза, по геометрии лица и другие.
Если идентификация по радужке на сегодняшний день является самой дорогой и самой надежной технологией, то самым распространенным и дешевым видом является первый вид - технологии, основанные на считывании отпечатков пальцев, и занимают первое место на общем рынке систем безопасности. По причине своей дороговизны идентификация по радужке используется в основном на частных предприятиях по всему миру или предприятиях с высоким уровнем секретности (например, военно-промышленного комплекса).
Идентификация по геометрии лица тоже имеет место на российском рынке, но предпочтение отдается дактилоскопическому методу как наиболее изученному. А вот остальные методы биометрии в России производителями пока что практически не представлены. Основной наиболее предпочтительной и приоритетной автоматизированной дактилоскопической информационной системой в Российской Федерации является АДИС «Папилон», которая успешно апробирована и принята на вооружение в МВД, ФСБ, ФСИН, ФСКН, ФМС: идентифицирование преступников, опознание погибших и нахождение потерявшихся. [17]
Вместе с тем обязательная биометрическая регистрация введена законодательством многих стран. С 2015 года все граждане, посещающие страны Шенгена, должны проходить дактилоскопирование и одновременно с этим делать цифровое фото нового образца. [3]
В нашей стране проводится как добровольная государственная дактилоскопическая регистрация, так и обязательная, в связи с увеличением числа массовых беспорядков, крупных аварий и катастроф, сопровождающихся человеческими жертвами и соответственно с возрастающим количеством неопознанных трупов. Их опознание стало бы намного эффективнее и достовернее, если бы их отпечатки пальцев хранились в общем банке данных.
В тюрьмах и колониях проводится система внедрения биометрии. Пройти через контрольный пункт можно будет только по отпечатку пальца, что сделает невозможным побеги с помощью подмены личности, которые случаются в российских тюрьмах.[7]
В Удмуртской Республике пройти добровольную государственную дактилоскопическую регистрацию можно бесплатно в отделении полиции по месту жительства, либо воспользоваться порталом госуслуг, а также в миграционной службе. В 2015 году на проведение добровольной дактилоскопии записались 215 жителей. Картотека с отпечатками пальцев используется для опознания найденных тел, при розыске детей и утративших память пожилых людей. Для удаления отпечатков из базы данных гражданин может написать заявление в отделе полиции. [14,16]
Использовать отпечаток пальца можно в качестве своеобразного паспорта, предъявление которого открывает доступ к тем или иным ресурсам. В настоящее время эта технология является одним из наиболее эффективных способов для идентификации и дальнейшей аутентификации личности и встречаются почти во всех современных устройствах: автомобилях, ноутбуках, смартфонах.
Банковская система России внедряет биометрию. Я попытался выяснить, существует ли в банках нашего города биометрическая регистрация. Оказалось, что, да. Со слов начальника одного из Отделений Сбербанка в г. Ижевске на территории УР в Сбербанке действует биометрическая регистрация. Клиент, давший подтверждение на обработку своих данных, может записать образец своего голоса по телефону либо в банковском офисе. Хранение биометрической информации о клиентах будет производиться в ЕБС (или Единой биометрической системе). Ее оператором уже назначен Ростелеком.
Есть биометрия и в банке ВТБ. Информация получена в справочной службе банка, а также размещена и на официальном сайте vtb.ru. В других банках нашего города биометрии пока нет.
Розничная сеть «Дикси» внедрила биометрический контроль сотрудников, на входе которой появились дактилоскопические сканеры. Приходя и уходя с работы, весь торговый персонал – от директора магазина до продавца (более 60 000 человек) – должны отмечаться, оставляя отпечатки пальцев. За последние годы сканеры биометрической идентификации сотрудников появились у многих крупных ритейлеров: в X5 RetailGroup («Пятерочка», «Перекресток», «Карусель»), «М.видео», ювелирной сети «Адамас». Биометрия помогает контролировать присутствие и платить только за отработанное время, а также оптимизировать численность персонала и формировать гибкие смены. [12]
В московской медицинской сети биометрическая система учета рабочего времени уже действует во всех клиниках. Учет их рабочего времени осуществляют Ethernet-терминалы. Они обладают стильным металлическим корпусом повышенной прочности и включают оптический сканер отпечатков пальцев; информирование пользователя о результатах биометрической идентификации осуществляется голосовыми сообщениями и цветовой индикацией. [4] На территории Удмуртской Республики биометрической системы учета медицинской сети пока нет.
Биометрические турникеты появились в российских школах в 2011-2012 годах. В школе № 97 г. Ижевска реализован проект «Электронная проходная».
В школу дети, их родители и учителя смогут пройти только по биометрической системе контроля доступа, или по отпечатку пальца. При входе в столовую установлены турникеты с сенсорами для обработки отпечатков пальцев. Дети прикладывают палец и проходят - происходит связать с питанием. Ребенок зашел - деньги с карты списались. У ребенка на случай травмы сканируются 6 пальцев. Сотрудники школы отмечают, что в школе есть три ученика, чьи пальцы не идентифицируются из-за проблем с кожей. [9,15]
На международном форуме «Армия-2018» Концерн «Калашников» (город Ижевск) представил собственный биометрический сканер. Это уникальная отечественная разработка. Сканер предназначен для идентификации по рисунку вен ладони. Это одна из самых защищенных технологий. Скорость распознавания – не более 500 миллисекунд. [10]. Однако, на самом концерне такого сканера ‘’на проходной’’ пока нет.
В современных телефонах таким сканером служит функция TouchID – для защиты личных данных человека (фотографии, видео, переписка), работает при помощи отпечатка пальца. Прикладывая палец к Touch ID пользователь генерирует уникальный ключ, который работает только со строго определенным UID, после чего открывается доступ к Secure Enclave и уже он сравнивает отпечатки пальцев, и лишь затем дает команду iOS на разблокировку устройства. Если отпечаток пальца не будет распознан Touch ID, то система предложит ввести пароль. В случае многократного ввода неправильного пароля аккаунт блокируется на некоторое время или до момента связи с техподдержкой компании. Все зависит от количества неудачных попыток. Невозможно использовать качественный отпечаток пальца в случае физических недостатков человека, как то отсутствие кисти руки, глубокие ожоги, раны и т.д.
Глава 2. О чём говорят рисунки на пальцах
Первыми предсказывать будущее человека по кожным узорам и линиям на его руках начали хироманты. Позже рисунками на кончиках пальцев заинтересовались криминалисты, создав науку дактилоскопию, как способ опознания человека по следам пальцев рук, в том числе ладоней, основанный на неповторимости рисунка кожи. И вот пришло время генетиков и специалистов по дерматоглифике. Первые используют пальцевые узоры для диагностики наследственных заболеваний. Вторые с лёгкостью определяют, насколько человек здоров, уживчив, терпелив, пригоден для тех или иных видов деятельности.
Родилась современная дерматоглифика - дисциплина, изучающая признаки узоров на коже ладонной стороны кистей и стоп человека, которая находит все более широкое применение в различных областях знаний - от медицины до криминалистики и этнографии. По отпечаткам пальцев можно не только узнать о слабых местах нервной системы, но и определить характер человека. Кроме дактилоскопии дерматоглифика подразделяется еще на пальмоскопию— изучение особенностей узоров ладоней и плантоскопию— особенности узоров на стопах ног.[8]
Многие и по сей день с недоверием относятся к подобным предсказаниям. Но современные ученые пытаются создать прибор, который бы позволял в автоматическом режиме определять наклон элементов кожного рисунка, подсчитывать количество «гребней» и производить окончательный расчёт параметров (например, специалисты МГТУ им. Баумана).[2]
В Новосибирской академии наук, была разработана методика, по которой после сканирования отпечатков пальцев обоих рук определяются предпочтительные направления развития ребенка в разных областях деятельности человека (образование, спорт, творчество и т.п.), в которых человек максимально быстро достигнет успеха.[1,11]
Все типы папиллярных узоров можно поделить на три большие группы — «дуги», «петли» и «завитки». У каждого человека, с большой долей вероятности, встречаются все три типа. Но по тому, рисунок какого типа встречается чаще, можно сделать некоторые выводы о характере и темпераменте человека.
Дуги - вы уверены в себе, готовы отстаивать свои убеждения до конца, и вас почти невозможно переубедить. Вы обладаете хорошим вкусом, цените искусство, не лишены артистических способностей.
Петли - вы спокойны и уравновешенны, легко заводите новые знакомства. Вы довольно открытый и искренний человек, всегда готовы прийти на выручку. У вас врожденное чувство ответственности. Чем больше пальцев с таким рисунком, тем сильнее развита фантазия.
Завитки - рисунок творческих людей. Вы часто бываете не в ладу с самим собой, сомневаетесь в своих решениях и своих способностях. Если на указательных пальцах обеих рук рисунок соответствует типу «завитки», то вы склонны анализировать все и вся, а также у вас есть талант к научной работе.
В мире нет двух людей с идентичным узором папиллярных линий, также как невозможно найти два абсолютно идентичных рисунка радужной оболочки глаза, даже у близнецов. Индивидуальность — уникальность личности. У каждого человека структура линий, точек и цветов в радужной оболочке глаза сочетается в неповторимых и уникальных комбинациях. Некоторые люди могут иметь похожий цвет глаз, но сами линии и точки на радужке так же уникальны, как и отпечатки пальцев. [6]
Папиллярные узоры на подушечках пальцев формируются еще в утробе матери и не исчезают после смерти (в отличие от линий судьбы на ладонях). Они не меняются в течение жизни. Этот рисунок соответствует кармическим предначертаниям человека. Узоры формируют мироощущение человека, его реакции на окружающий мир, специфику нервной системы, показывают некоторые наследственные болезни, выносливость, долгожительство, влияют на выбор профессии, спортивные наклонности, творческие и т.д.
Без углубленных знаний дерматоглифики достаточно сложно работать и в современных исправительных учреждениях. Изучение личности должно начинаться с того, что, открывая первую страницу личного дела осужденного, представитель специальной или психологической службы, социолог или воспитатель, обращает внимание на отпечатки пальцев и использует их для получения информации о личности.
Глава 4. Практическая часть
Для проведения дактилоскопии (например, для шенгенской визы, предусматривающей с 2015 года обязательный порядок) потребуется всего 5 минут. Она проводится на современном цифровом оборудовании без порошков, которые используются в судебной экспертизе. Порядок дактилоскопии выглядит так: гражданин прикладывает к сканеру сперва 4 пальца одной руки, после второй, в конце – оба больших пальца. В это время его снимают на цифровое оборудование для получения цветной фотографии. Фото вместе с отпечатками пальцев – и есть биометрические данные. [5]
Но мы попробуем провести эту процедуру в домашних условиях, с целью получения отпечатков папиллярных узоров пальцев рук для сравнительного анализа, и под каждым укажем тип и вид узора.
1. Подготовим грифельный порошок (грифель простого карандаша), скотч, лист бумаги, лупу. (Приложение 1)
2.Прикладываем «подушечки» пальцев к порошку, далее прикладываем на скотч. В результате образовался четкий отпечаток пальца. Наклеиваем на бумагу и проводим исследование. (Приложение 2)
3. Я собрал отпечатки папиллярных узоров своих пальцев левой руки и членов своей семьи (в соответствии с персональными данными, в таблице они обозначены номерами).
С помощью лупы рассматриваем папиллярные узоры на концевых фалангах ладонной поверхности пальцев рук, как они отличаются друг от друга рисунком, образуемым папиллярными линиями центральной части узора. (Приложение 3)
При рассмотрении в увеличенном виде, (через лупу) можно определить, что на образце № 1 папиллярный узор пальцев левой руки в виде петли, а на большом пальце узор в виде завитка. Если соотнести узор и личность человека, то можно предположить характер человека. По данному образцу - это человек с сильной и уравновешенной нервной системой. По типу темперамента - это флегматик.
На образце № 2 папиллярный узор в виде завитка имеют все пальцы левой руки. По характеру это человек с сильной и подвижной нервной системой. По типу темперамента - это холерик.
Образец № 3 имеет смешанный узор. Средний палец и мизинец – петли, остальные пальцы – завитки. У человека с таким узором могут проявляться черты разных типов характера.
Например, у осужденных папиллярные "завитки" бывают достаточно редко.
Выводы. Если сравнить папиллярные узоры можно понять, что они разные, у каждого свой узор. Папиллярный узор одного и того же типа не может полностью совпадать. Каждый тип подразделяются на множество видов, где разный изгиб, длина линий и др. Известно, что всего насчитывается более 1000 разновидностей центров только в петлевых узорах и дифференцировать папиллярные узоры может только специалист высокой квалификации в области криминалистики. Отпечатки пальцев индивидуальны, постоянны и неизменны.
Заключение
Человек – является уникальным во всех своих проявлениях. Можно попытаться подделать его почерк, походку, голос, но повторять в точности нереально. Такая же индивидуальность заложена и в отпечатках пальцев. Вот почему специалисты всего мира эти наши особенности давно активно и очень эффективно используют для идентификации личности.
Широко распространенная форма использования достижений биометрии является использование дактилоскопических учетов. Современные технико-криминалистические возможности в проведении дактилоскопической идентификации имеют огромный потенциал. Дактилоскопические учеты всех ведомств на современном этапе компьютеризированы и являются автоматизированными информационными системами.
Биометрические технологии активно применяются во многих областях связанных с обеспечением безопасности доступа к информации и материальным объектам, а также в задачах уникальной идентификации личности. Биометрические технологии в скором будущем будут играть главную роль в вопросах персональной идентификации во многих сферах. Применяемые отдельно или используемые совместно со смарт-картами, ключами и подписями, биометрия станет применяться во всех сферах экономики и частной жизни.
Список использованных источников и литературы
1. Анализ личности по завиткам на пальцах. https://www.liveinternet.ru/users/5609642/post385366826
2. Бауманка гадает на пальцах // https://www.gazeta.ru/science/2017/07/22_a_10798604.shtml
3. Биометрия для шенгенской визы// http://visaget.ru/shengen/biometriya-dlya-shengenskoj-vizy/
4. Биометрический учет рабочего времени в больницах //https://www.time-control.ru/stati/biometricheskiy-uchet-rabochego-vremeni-v-bolnitsakh/
5. Биометрия для шенгенской визы
http://visaget.ru/shengen/biometriya-dlya-shengenskoj-vizy/Для чего нужны нововведения с биометрией
6. Ветлужских В.Д. Радужная оболочка глаза: ее особенности и возможности. Школьный научный вестник. 2018. №4 ч.1
7. В тюрьмах и колониях внедряют биометрию https://iz.ru/news/641550 31 октября 2016.
8. Дерматоглифика: изучение кожных узоров как средство диагностики девиантного поведения // https://poisk-ru.ru/s74758t1.html
9. «Комсомолка» заглянула в самую безопасную школу Ижевска. https://www.kp.md/daily/26148/3037952/
10. Концерн «Калашников» представил собственный биометрический // сканерhttp://innovudm.ru/archives/10492
11. Научная хиромантия новосибирцев: судьба на кончиках пальцев//https://ria.ru/nsk/20130701/946733405.html
12. Розничные сети вводят биометрический контроль сотрудников https://www.vedomosti.ru/management/articles/2016/10/26/662408-biometricheskii-kontrol-sotrudnikov
13. Хронология: как развивалась биометрия https://vc.ru/32006-hronologiya-kak-razvivalas-biometriya
14. Официальный сайт МО город Ижевск http://www.izh.ru/i/promo/31445.html
15. «Электронная проходная» появится в одной из школ Ижевска. Известия Удмуртской Республики //http://izvestiaur.ru/news/
16. https://udm-info.ru/news/politics/11-01-2016/215-zhiteley-udmurtii-podali-zayavlenie-na-provedenie-dobrovolnogo-snyatiya-otpechatkov-paltsev
17. http://www.papillon.ru/rus/79/
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3