RU2673978C1 - Method of improving reliability of biometric fingerprint identification - Google Patents
Method of improving reliability of biometric fingerprint identification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673978C1 RU2673978C1 RU2018101041A RU2018101041A RU2673978C1 RU 2673978 C1 RU2673978 C1 RU 2673978C1 RU 2018101041 A RU2018101041 A RU 2018101041A RU 2018101041 A RU2018101041 A RU 2018101041A RU 2673978 C1 RU2673978 C1 RU 2673978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- finger
- probe
- pattern
- papillary
- fingerprint
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003304 psychophysiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
- G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
- G06F21/31—User authentication
- G06F21/32—User authentication using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voiceprints
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
- G01Q60/24—AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
- G01Q60/26—Friction force microscopy
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V30/00—Character recognition; Recognising digital ink; Document-oriented image-based pattern recognition
- G06V30/10—Character recognition
- G06V30/24—Character recognition characterised by the processing or recognition method
- G06V30/248—Character recognition characterised by the processing or recognition method involving plural approaches, e.g. verification by template match; Resolving confusion among similar patterns, e.g. "O" versus "Q"
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Collating Specific Patterns (AREA)
- Image Input (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к области информационной безопасности, конкретно к системам биометрической идентификации на основе папиллярного узора пальца.The proposed method relates to the field of information security, specifically to biometric identification systems based on a papillary finger pattern.
Глобальное развитие современной техники создает ряд возможностей фальсификации биометрических параметров. В современном мире злоумышленникам не составляет труда завладеть отпечатками пальцев требуемого человека, например, сфотографировав руку в высоком разрешении, а затем распечатать полученное изображение или изготовить слепок отпечатка пальца и тем самым обойти существующую систему защиты. В связи с этим возникает потребность в системах идентификации личности путем распознавания отпечатков пальцев с учетом анализа различных характеристик считываемого объекта, чтобы противостоять атакам подбора.The global development of modern technology creates a number of possibilities for falsifying biometric parameters. In the modern world, it is not difficult for attackers to capture the fingerprints of the desired person, for example, by photographing a hand in high resolution, and then print the resulting image or make a fingerprint impression and thereby circumvent the existing protection system. In this regard, there is a need for personal identification systems by recognizing fingerprints, taking into account the analysis of various characteristics of the object being read, in order to resist attacks of selection.
Известен аналог заявляемого объекта «Способ сравнения папиллярных узоров пальцев» (РФ Патент №94039018 от 10.09.1996). Данный способ состоит из следующих этапов: считывание отпечатков и сравнение данных о расположении особенностей считываемого графического изображения папиллярного узора с архивными данными. Технический результат достигается за счет выявления особенностей папиллярного узора на считываемом графическом изображении и сравнения взаимного расположения этих особенностей с архивными данными.A known analogue of the claimed object "Method for comparing papillary finger patterns" (RF Patent No. 94039018 of 09/10/1996). This method consists of the following steps: reading fingerprints and comparing data on the location of the features of the readable graphic image of the papillary pattern with archive data. The technical result is achieved by identifying the features of the papillary pattern on the readable graphic image and comparing the relative position of these features with archival data.
Данный способ верификации и идентификации отпечатков пальцев позволяет идентифицировать полученное изображение папиллярного узора.This method of verification and identification of fingerprints allows you to identify the resulting image of a papillary pattern.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого объекта, является регистрация отпечатков пальцев и сравнение данных о расположении особенностей считываемого графического изображения.Signs of an analogue that coincide with the essential features of the claimed object is the registration of fingerprints and comparison of data on the location of the features of the read graphic image.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются: слабая защищенность от атак подбора путем считывания содержащих требуемый отпечаток пальца слепков и фотографий.The reasons that hinder the achievement of the technical result are: poor security against selection attacks by reading the impressions and photographs containing the required fingerprint.
Известен аналог заявляемого объекта «Гибридное многосенсорное устройство биометрической идентификации» (US патент №8073204 от 31.12.2007). Способ, реализуемый данным устройством состоит из следующих этапов: считывание отпечатков двумя сенсорами различного типа (оптический и емкостной) и сравнение данных основного сенсора о расположении особенностей считываемого графического изображения папиллярного узора с архивными данными, сравнение данных дополнительного емкостного сенсора для исключения грубого обхода системы путем считывания изображения с фотографии или другого объекта, не обладающего достаточной емкостью, свойственной человеку. Технический результат достигается за счет выявления особенностей папиллярного узора на считываемом графическом изображении, сравнения взаимного расположения этих особенностей с архивными данными и дополнительной проверки на обход системы идентификации.A known analogue of the claimed object "Hybrid multisensor device for biometric identification" (US patent No. 8073204 from 12.31.2007). The method implemented by this device consists of the following steps: reading fingerprints by two sensors of various types (optical and capacitive) and comparing the data of the main sensor about the location of the features of the readable graphic image of the papillary pattern with archive data, comparing the data of the additional capacitive sensor to avoid rough system bypass by reading images from a photograph or other object that does not have sufficient capacity characteristic of a person. The technical result is achieved by identifying the features of the papillary pattern on the readable graphic image, comparing the relative position of these features with archived data and additional checking to bypass the identification system.
Данный способ верификации и идентификации отпечатков пальцев позволяет идентифицировать полученное изображение папиллярного узора и отсекает простые способы обхода системы идентификации.This method of verification and identification of fingerprints allows you to identify the resulting image of the papillary pattern and cuts off simple ways to bypass the identification system.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого объекта, является регистрация отпечатков пальцев, сравнение данных о расположении особенностей считываемого графического изображения и дополнительная проверка на обход системы идентификации.Signs of an analogue that coincide with the essential features of the claimed object are registration of fingerprints, comparison of data on the location of features of the readable graphic image and additional verification to bypass the identification system.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются: слабая защищенность от атак подбора, невозможность распознать обход системы идентификации в случае, когда требуемый рисунок отпечатка пальца нанесен или расположен на пальце злоумышленника, что обеспечит срабатывание емкостного сенсора.The reasons that hinder the achievement of the technical result are: poor protection against selection attacks, inability to recognize an identification system bypass when the required fingerprint pattern is applied or located on the finger of the attacker, which will ensure the response of the capacitive sensor.
Из известных аналогов наиболее близким является «Система биометрической идентификации на основе снятия пульса» (US патент №8773239 от 04.04.2011). Данный способ состоит из следующих этапов: считывание отпечатков и сравнение данных о расположении особенностей считываемого графического изображения папиллярного узора с архивными данными, снятие датчиком пульсации с детектируемого объекта и сравнение его с заданными архивными данными. Технический результат достигается за счет выявления особенностей папиллярного узора на считываемом графическом изображении, сравнения взаимного расположения этих особенностей с архивными данными и дополнительной проверки на наличие пульса.Of the known analogues, the closest is the "System of biometric identification based on the removal of the pulse" (US patent No. 8773239 from 04.04.2011). This method consists of the following steps: reading fingerprints and comparing data on the location of the features of the readable graphic image of the papillary pattern with archive data, removing the pulsation sensor from the detected object and comparing it with the specified archive data. The technical result is achieved by identifying the features of the papillary pattern on the readable graphic image, comparing the relative positions of these features with archived data and additional checking for the presence of a pulse.
Данный способ верификации и идентификации отпечатков пальцев позволяет идентифицировать полученное изображение папиллярного узора и отсекает простые способы обхода системы идентификации.This method of verification and identification of fingerprints allows you to identify the resulting image of the papillary pattern and cuts off simple ways to bypass the identification system.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого объекта, является регистрация отпечатков пальцев, сравнение данных о расположении особенностей считываемого графического изображения и дополнительная проверка на обход системы идентификации.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed object, is the registration of fingerprints, comparison of data on the location of features of the readable graphic image and additional verification to bypass the identification system.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются: слабая защищенность от атак подбора, невозможность распознать обход системы идентификации в случае, когда требуемый рисунок отпечатка пальца нанесен или расположен на пальце злоумышленника, ложный отказ при изменении психофизиологического состояния аутентифицируемой личности.The reasons hindering the achievement of the technical result are: poor protection against selection attacks, inability to recognize an identification system bypass when the required fingerprint pattern is applied or located on the finger of the attacker, false rejection when the psychophysiological state of the authenticated person changes.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении надежности биометрической аутентификации личности человека через повышение стойкости защиты устройств к атакам подбора, за счет анализа локального взаимодействия зонда с поверхностью пальца, что позволит системе безопасности отличить истинный папиллярный узор от его графического изображения или слепка.The technical result to which the invention is directed is to increase the reliability of biometric authentication of a person’s identity by increasing the resistance of device protection to selection attacks by analyzing the local interaction of the probe with the surface of the finger, which will allow the security system to distinguish a true papillary pattern from its graphic image or impression .
Технический результат достигается за счет измерения латерального отклонения зонда за счет сил трения при перемещении вдоль поверхности пальца, что позволяет повысить надежность биометрической аутентификации личности человека через повышение стойкости защиты устройств к атакам подбора.The technical result is achieved by measuring the lateral deviation of the probe due to friction when moving along the surface of the finger, which improves the reliability of biometric authentication of a person’s identity by increasing the resistance of device protection to selection attacks.
Для достижения необходимого технического результата предложен способ повышения надежности биометрической идентификации личности по отпечатку пальца, включающий считывание изображение отпечатков пальца, сравнение данных о расположении особенностей считываемого графического изображения папиллярного узора с архивными данными, проводится измерение латерального отклонения зонда за счет сил трения при перемещении вдоль поверхности пальца.To achieve the desired technical result, a method is proposed for increasing the reliability of biometric identification of a person by fingerprint, including reading the image of fingerprints, comparing the location of features of the readable graphic image of the papillary pattern with archive data, measuring the lateral deviation of the probe due to friction when moving along the surface of the finger .
На Фиг. 1 схематично изображено устройство, соответствующее предлагаемому способу и состоящее из сканера отпечатков пальцев 1, считывающее отпечаток пальца, а также зонда 2, измеряющего зависимость силы взаимодействия зонда с объектом от величины выдвижения зонда.In FIG. 1 schematically shows a device corresponding to the proposed method and consisting of a
На Фиг. 2 схематически изображено латеральное отклонение зонда при перемещении вдоль поверхности пальцаIn FIG. 2 schematically shows the lateral deflection of the probe when moving along the surface of the finger
Способ осуществляется следующим образом:The method is as follows:
Для идентификации личности необходимо прижать палец к сканеру отпечатков пальцев 1 (Фиг. 1). В это время устройство считывает изображение отпечатков пальцев стандартным способом, одновременно через отверстие в сканере отпечатков пальцев 1 выдвигается зонд 2 и проводит измерение латерального отклонения зонда за счет сил трения при перемещении вдоль поверхности пальца (Фиг. 2). Затем проводится анализ графического изображения отпечатка пальцев для идентификации личности, одновременно для исключения атаки подбора, измеряется угол наклона зонда от первоначального положения. При совпадении рассчитанной величины взаимодействия зонда с поверхностью пальца с архивными данными для идентифицируемой по отпечатку пальца личности система выдает положительный результат, в обратном случае выдает сигнал об атаке подбора.To identify the person, it is necessary to press a finger to the fingerprint scanner 1 (Fig. 1). At this time, the device reads the image of the fingerprints in a standard way, at the same time,
Анализ взаимодействия зонда с поверхностью пальца проводится следующим образом:The analysis of the interaction of the probe with the surface of the finger is carried out as follows:
Во время сканирования отпечатков пальцев зонд с фиксированной силой прижимается к поверхности пальца. Затем поддерживая силу взаимодействия, зонд перемещается вдоль пальца (Фиг. 2), при этом регистрируется отклонение зонда от первоначального положения вследствие силы трения. Данное отклонение характеризует силу трения между зондом и считываемой поверхностью и уникально для каждого материала, тем самым по измеренной величине можно определить тип сканируемого объекта: кожа на пальце, бумага, резина, или другой материал с нанесенным на нем изображением папиллярного узора, что повышает стойкость защиты устройств к атакам подбора.During fingerprint scanning, a probe with a fixed force is pressed against the surface of the finger. Then, maintaining the interaction force, the probe moves along the finger (Fig. 2), while the deviation of the probe from its original position due to friction is recorded. This deviation characterizes the frictional force between the probe and the surface being read and is unique for each material, thus the type of the object being scanned can be determined from the measured value: skin on the finger, paper, rubber, or other material with the image of a papillary pattern applied on it, which increases the durability of protection devices to match attacks.
Отличие предложенного способа от способов-протипов состоит в том, что прототипы для повышения надежности измеряют макроскопические параметры (электрическая емкость и пульсация) которые также будут иметь место, если требуемый рисунок отпечатка пальца нанесен или расположен на пальце злоумышленника. При этом предложенный способ позволяет проводить анализ только приповерхностного слоя и способен отличить поверхность пальца идентифицируемого объекта от распечатанного графического изображения или слепка.The difference between the proposed method and the prototype methods is that the prototypes measure the macroscopic parameters (electrical capacitance and ripple) that will also occur if the required fingerprint pattern is applied or located on the finger of the attacker to increase reliability. Moreover, the proposed method allows analysis of only the surface layer and is able to distinguish the surface of the finger of an identifiable object from a printed graphic image or impression.
Данный способ повышения надежности биометрической идентификации личности по отпечатку пальца позволит повысить стойкость системы идентификации личности к атакам подбора, путем попыток считывания графического изображения или слепка папиллярного узора.This method of increasing the reliability of biometric identification of a person by fingerprint will increase the resistance of the identification system to selection attacks by trying to read a graphic image or cast a papillary pattern.
Таким образом, предлагаемый способ представляет собой способ повышения надежности биометрической идентификации личности по отпечатку пальца за счет анализа локального взаимодействия зонда с поверхностью пальца.Thus, the proposed method is a method of increasing the reliability of biometric identification of a person by fingerprint by analyzing the local interaction of the probe with the surface of the finger.
Таким образом, по сравнению с аналогичными способами, предлагаемый способ биометрической идентификации личности позволяет повысить надежность биометрической аутентификации личности человека через повышение стойкости защиты устройств к атакам подбора.Thus, in comparison with similar methods, the proposed method of biometric identification of a person allows to increase the reliability of biometric authentication of a person’s identity through increasing the resistance of device protection to selection attacks.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101041A RU2673978C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Method of improving reliability of biometric fingerprint identification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101041A RU2673978C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Method of improving reliability of biometric fingerprint identification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2673978C1 true RU2673978C1 (en) | 2018-12-03 |
Family
ID=64603671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018101041A RU2673978C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Method of improving reliability of biometric fingerprint identification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2673978C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2756336C1 (en) * | 2020-12-25 | 2021-09-29 | Ринат Муратович Мухамадиев | Toy “sword in stone” |
| RU2784153C1 (en) * | 2022-01-28 | 2022-11-23 | Ринат Муратович Мухамадиев | Toy for initiation into older brothers and the unification of two peoples |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2395840C1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-07-27 | Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного | Method of forming fingerpring biometrical code |
| RU2011126624A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-10 | Закрытое Акционерное Общество "Нанотехнология Мдт" | OPTICAL PROBE FOR SCANNING PROBE MICROSCOPE |
| US8854179B2 (en) * | 2006-04-10 | 2014-10-07 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Household appliance with fingerprint sensor |
| RU174151U1 (en) * | 2017-01-23 | 2017-10-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | DEVICE FOR BIOMETRIC IDENTIFICATION OF PERSONALITY BY PAPILLARY PATTERN PROFILE PROGRAMS |
| RU2637468C1 (en) * | 2016-12-26 | 2017-12-04 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Method of recognizing living tissue and relevant device (versions) |
-
2018
- 2018-01-10 RU RU2018101041A patent/RU2673978C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8854179B2 (en) * | 2006-04-10 | 2014-10-07 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Household appliance with fingerprint sensor |
| RU2395840C1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-07-27 | Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного | Method of forming fingerpring biometrical code |
| RU2011126624A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-10 | Закрытое Акционерное Общество "Нанотехнология Мдт" | OPTICAL PROBE FOR SCANNING PROBE MICROSCOPE |
| RU2637468C1 (en) * | 2016-12-26 | 2017-12-04 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Method of recognizing living tissue and relevant device (versions) |
| RU174151U1 (en) * | 2017-01-23 | 2017-10-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | DEVICE FOR BIOMETRIC IDENTIFICATION OF PERSONALITY BY PAPILLARY PATTERN PROFILE PROGRAMS |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2756336C1 (en) * | 2020-12-25 | 2021-09-29 | Ринат Муратович Мухамадиев | Toy “sword in stone” |
| RU2784153C1 (en) * | 2022-01-28 | 2022-11-23 | Ринат Муратович Мухамадиев | Toy for initiation into older brothers and the unification of two peoples |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10810405B2 (en) | Biometric liveness detection through biocompatible capacitive sensor | |
| JP4757071B2 (en) | Fingerprint authentication apparatus and information processing apparatus | |
| EP1643414B1 (en) | Plain four-finger image determination device, plain four-finger image determination method and plain four-finger image determination program | |
| JP5930166B2 (en) | False finger discrimination device | |
| DK1792266T3 (en) | Method and apparatus for registering a signature or signature on its own and for recognizing the authenticity of the signature or signature. | |
| WO2004023999A1 (en) | Biosensing instrument and method and identifying device having biosensing function | |
| EP2371283A1 (en) | Biometric authentication device and biometric authentication method | |
| KR20000016451A (en) | Biometric recognition using a classification neural network | |
| EP1872719A1 (en) | Liveness detection method | |
| JP2021044017A (en) | Living body imaging device, living body imaging method, and program | |
| JP2002236666A (en) | Personal authentication device | |
| RU2673978C1 (en) | Method of improving reliability of biometric fingerprint identification | |
| US20080247615A1 (en) | Two-Way Scanning Fingerprint Sensor | |
| US11048915B2 (en) | Method and a device for detecting fraud by examination using two different focal lengths during automatic face recognition | |
| RU2686824C2 (en) | Method for reliability improvement of biometric identification when reading fingerprint | |
| Burgues et al. | Detecting invalid samples in hand geometry verification through geometric measurements | |
| US10789449B2 (en) | Electronic device for distinguishing between fingerprint feature points and non-fingerprint feature points and method for the same | |
| EP3627380B1 (en) | A method of verifying the acquisition of an individual's biometric data | |
| JP2005242432A (en) | Face authentication system and processing method for the system and program therefor | |
| US10354121B2 (en) | Method for verifying the veracity of a finger | |
| Uchida | Image-based approach to fingerprint acceptability assessment | |
| KR100519059B1 (en) | Method for distinguish an afterimage of a fingerprint | |
| JP2007058525A (en) | Individual authentication device and individual authentication display method | |
| RU2622879C1 (en) | Method for biometric person identification by profilograms of papillary pattern | |
| KR100551775B1 (en) | Discrimination method of imitative iris in iris recognition system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200111 |