Biometrie

Biometrie

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Was ist Biometrie?

Biometrie┬áist die Wissenschaft der Analyse von k├Ârperlichen oder verhaltensspezifischen Eigenschaften, die f├╝r jeden Menschen spezifisch sind, um die Identit├Ąt einer Person authentifizieren zu k├Ânnen. Der Begriff wird normalerweise mit der Verwendung einzigartiger physiologischer Merkmale zur Identifizierung eines Individuums verbunden. Die Anwendung, die die meisten Menschen mit der Biometrie verbinden, ist die Sicherheit. Die Identifizierung von Biometrien erlangt jedoch zunehmend in anderen Bereichen eine hohe Relevanz. Zum Beispiel bei der Entwicklung nat├╝rlicher Mensch-Computer Schnittstellen. Die Person, mit der man sich unterh├Ąlt, zu erkennen, ist ein wichtiger Teil der menschlichen Interaktion. Und es wird erwartet, dass Computer in der Zukunft dieselben F├Ąhigkeiten haben.

Die Biometrie erm├Âglicht die Identifizierung und Authentifizierung einer Person anhand einer Reihe erkennbarer und ├╝berpr├╝fbarer Merkmale, die eindeutig und f├╝r die Person spezifisch sind. Die Idee hinter der Biometrie ist, die besonderen Merkmale einer Person zu verwenden, um sie zu identifizieren. Bei der biometrischen Authentifizierung werden Daten f├╝r die Merkmale der Person mit der biometrischen “Vorlage” dieser Person verglichen, um die ├ťbereinstimmung zu bestimmen.

Was sind die Vorteile der Biometrie bei der Identifizierung einer Person?

Ein auf biometrischen Merkmalen basierendes Identifizierungsverfahren wird aus verschiedenen Gr├╝nden gegen├╝ber herk├Âmmlichen Passw├Ârtern und PIN-basierten Verfahren zunehmend bevorzugt. Die zu identifizierende Person muss zum Zeitpunkt der Identifikation physisch anwesend sein. Eine auf biometrischen Techniken basierende Identifikation macht es nicht erforderlich, sich ein Passwort zu merken oder ein Token mitzunehmen.

Ein biometrisches System ist im Wesentlichen ein Mustererkennungssystem, das eine pers├Ânliche Identifikation durch Bestimmen der Authentizit├Ąt eines bestimmten physiologischen oder Verhaltensmerkmals einer Person vornimmt. Die in der Biometrie eingesetzten Technologien werden daher als “automatisierte Verfahren zur Identifizierung oder zur Authentifizierung der Identit├Ąt einer lebenden Person auf der Grundlage eines physiologischen oder Verhaltensmerkmals” definiert.

Wie wird die Biometrie in der Praxis genutzt?

Ein biometrisches System kann entweder ein Identifizierungssystem oder ein Verifizierungssystem/Authentifizierungssystem sein.

Mit der Biometrie kann die Identit├Ąt einer Person auch ohne deren Wissen und Einwilligung bestimmt werden. Wenn beispielsweise eine Personengruppe mit einer Kamera gescannt und eine Gesichtserkennungstechnologie verwendet wird, kann eine ├ťbereinstimmung mit Daten in einer Datenbank ermittelt werden, ohne, dass die betroffenen Personen davon etwas erfahren.
Biometrie kann zur Verifizierung der Identit├Ąt einer Person verwendet werden. Zum Beispiel kann der physische Zugriff auf einen sicheren Bereich in einem Geb├Ąude durch Fingerscans oder der Zugriff auf ein Bankkonto an einem Geldautomaten durch einen Retina-Scan gew├Ąhrt werden.

Die biometrische Authentifizierung erfordert den Vergleich einer gespeicherten und registrierten biometrischen Probe mit einer neu erfassten biometrischen Probe. Dies ist ein dreistufiger Prozess, der aus Erfassung, Verarbeitung und Registrierung gefolgt von einem ├ťberpr├╝fungs- oder Identifikationsprozess besteht.

W├Ąhrend des Erfassungsprozesses wird die Rohbiometrie von einem Erfassungsger├Ąt wie einem Fingerabdruckscanner oder einer Videokamera erfasst. Die zweite Phase der Verarbeitung besteht darin, die Unterscheidungsmerkmale aus der rohen biometrischen Probe zu extrahieren und in einen verarbeiteten biometrischen Identifizierungsdatensatz – manchmal auch als biometrische Probe oder biometrische Vorlage bezeichnet – zu konvertieren. In der n├Ąchsten Phase erfolgt die Registrierung. Hier wird die verarbeitete Probe – eine mathematische Darstellung der urspr├╝nglichen Probe – in einem Speichermedium zum sp├Ąteren Vergleich w├Ąhrend einer Authentifizierung gespeichert und registriert. In vielen kommerziellen Anwendungen muss nur die verarbeitete Probe gespeichert werden. Die urspr├╝ngliche biometrische Probe kann anhand dieser Kennung nicht rekonstruiert werden.

Physiologische Messungen und Verhaltensmessungen in der Biometrie

Eine Reihe biometrischer Merkmale werden verarbeitet, um die Identit├Ąt der Person zu authentifizieren. Es gibt zwei Kategorien biometrischer Messungen, die dazu verwendet werden: Physiologische Messungen und Verhaltensmessungen.

Physiologische Messungen k├Ânnen entweder morphologischer oder biologischer Natur sein. Morphologische Messungen nutzen haupts├Ąchlich Fingerabdr├╝cke, die Form der Hand, eines Fingers, das Venenmuster, Iris und Netzhaut und die Form des Gesichts f├╝r morphologische Analysen. F├╝r biologische Analysen k├Ânnen die DNA, Blut, Gewebeproben, Speichel oder Urin verwendet werden.

Bei Verhaltensmessungen┬áwerden die Sprache und Signaturdynamik, das hei├čt die Bewegungsgeschwindigkeit des Stiftes beim Schreiben, Beschleunigungen, ausge├╝bten Druck und Neigung des Schreibger├Ątes, die Tastendynamik beim Schreiben mit einer Tastatur, die Handhabung von Objekten, der Gang, das Schrittger├Ąusch, Gesten und vieles mehr analysiert. Die verwendeten Techniken sind Gegenstand laufender Forschung und Entwicklung und werden st├Ąndig verbessert.

Die verschiedenen Messmethoden haben eine unterschiedlich hohe Zuverl├Ąssigkeit. Physiologische Messungen werden in der Regel als zuverl├Ąssiger angesehen, da physiologische Merkmale wie die DNA oder Fingerabdr├╝cke w├Ąhrend des gesamten Lebens einer Person stabil oder relativ stabil bleiben. Und sie unterliegen, im Gegensatz zur Erkennung durch Verhaltensmessung nicht so stark den Auswirkungen von Stress.

Grundlegende Eigenschaften biometrischer Merkmale

F├╝r die automatisierte Erfassung und den automatischen Vergleich mit zuvor gespeicherten Daten m├╝ssen die biometrischen Merkmale eine Reihe von Eigenschaften erf├╝llen. Hierzu geh├Âren:

Jede Person muss das Merkmal/Attribut besitzen. Das Attribut muss eines sein, das universell ist und selten durch Unfall oder Krankheit verloren geht.
Sie sollten ├╝ber einen langen Zeitraum konstant sein. Das Attribut sollte keinen signifikanten Unterschieden aufgrund des Alters, einer vor├╝bergehenden oder chronischen Erkrankung unterliegen.
Die Eigenschaften sollten f├╝r die Erfassung ohne eine Wartezeit geeignet sein und die Attributdaten m├╝ssen passiv erfasst werden k├Ânnen.
Jeder Ausdruck des Attributs muss f├╝r die Person eindeutig sein. Die Merkmale sollten ausreichend einzigartige Eigenschaften haben, um eine Person von einer anderen Person zu unterscheiden. Gr├Â├če, Gewicht, Haar- und Augenfarbe sind einzigartige Eigenschaften, wenn man sehr genau nachmisst. Sie bieten aber nicht genug Differenzierungspunkte, um mehr als nur eine Kategorisierung zu erm├Âglichen.
Die Erfassung sollte auf eine Weise m├Âglich sein, die f├╝r einen gro├čen Prozentsatz der Bev├Âlkerung akzeptabel ist. Ausgenommen hiervon sind besonders invasive Technologien, bei denen ein Teil des menschlichen K├Ârpers eingenommen werden muss oder die den menschlichen K├Ârper objektiv oder subjektiv beeintr├Ąchtigen.
Die erfassten Daten sollten auf eine einfach zu handhabende Datei reduziert werden k├Ânnen.
Das Attribut sollte f├╝r die Maskierung oder Manipulation unpraktisch sein. Der Prozess sollte eine hohe Zuverl├Ąssigkeit und Reproduzierbarkeit gew├Ąhrleisten.
Das Attribut sollte auf einen Zustand reduziert werden k├Ânnen, der es digital mit anderen vergleichbar macht. Je weniger Wahrscheinlichkeit das Matching beinhaltet, desto autorit├Ąrer ist die Identifikation.
Das Attribut darf auf andere Weise nicht reproduzierbar sein. Je weniger reproduzierbar das Attribut ist, desto zuverl├Ąssiger wird es sein.
Durch die Erfassung der biometrischen Merkmale darf die Privatsph├Ąre der Person nicht verletzen.

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