billshcot
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Hoje em dia o processo de identificação, ou confirmação de identidade, pode ser conduzido, essencialmente, de três maneiras.
Cada uma explorando uma determinada classe de elementos :
1- o que você sabe (por exemplo uma senha, ou outra informação sigilosa)
2. o que você carrega (documento, cartão etc...)
3. o que você é (características físicas ou comportamentais únicas, biometria)
As primeiras duas formas de identificação, mesmo combinadas, são notoriamente frágeis e sujeitas a inúmeros riscos e potenciais fraudes.
Senhas e informações podem ser roubadas, cedidas, descobertas, copiadas etc ...
Documentos e cartões podem ser falsificados, clonados, roubados, cedidos etc...
As modernas tecnologias permitem aproveitar, de forma eficiente e razoavelmente segura, para fins de identificação, características físicas ou comportamentais únicas e intransferíveis de cada pessoa. Estas tecnologias são geralmente classificadas como tecnologias biométricas e constituem um conjunto de instrumentos mediamente mais confiáveis e seguros, para fins de identificação, do que senhas, cartões ou documentos.
Fazem parte desta classificação as seguintes tecnologias de reconhecimento :
Íris
Retina
Veias da Palma da Mão
Impressão Digital
Geometria da Face
Geometria da Mão
Dinâmica da Assinatura
Dinâmica da Digitação em teclado
Voz
Existem estudos mais ou menos avançados para o aproveitamento de outras fontes de identificação biométrica, como, por exemplo, a luminescência da pele, o cheiro, o perfil genético extraído de fragmentos de DNA (por exemplo vindo do fluxo de ar da respiração) e ainda a análise das onda cerebrais através de uma interface entre cérebro e computador.
As tecnologias biométricas partem, em sua maioria, de uma imagem, para depois detectar pontos específicos e gravar esses pontos em um registro biométrico ou template.
No caso da impressão digital a imagem é normalmente de 60 KB, os pontos detectados são 70 e o template final tem 300 bytes. Com base no critério do FBI, por exemplo, basta que 12 pontos quaisquer dos 70 pontos originais do template coincidam com a impressão digital apresentada, para concluir que a identificação é positiva.
Existem essencialmente dois tipos de procedimentos de validação: Verificação 1:1 e Identificação 1:N.
Em um sistema biométrico 1:1 (um para um) o primeiro passo é cadastrar um indexador (nome, pin, cartão) e atrelar os dados biométricos a este indexador. A partir deste cadastramento, para operacionalizar a verificação, o passo inicial é informar o indexador único (nome, pin, cartão) e em seguida apresentar a característica biométrica. No sistema de verificação, o indexador aponta para o único template cadastrado (para aquele indexador) que é comparado com o template da imagem apresentada. O processo de verificação é obviamente muito rápido tendo uma única comparação.
Em um sistema 1:N (1 para N), o template é gravado e associa-se a ele o nome. O processo de identificação consiste em apresentar a imagem biométrica para que o sistema obtenha o template da pessoa apresentada. Em seguida o algoritmo biométrico compara este template com todos os templates arquivados até encontrar o coincidente, ou negativar.
Para efeitos práticos o sistema 1:1 tem um tempo de verificação único de até 1 segundo de comparação.
Na identificação da impressão digital, alguns algoritmos alcançam a velocidade de 1:15.000/segundo.
Na identificação da íris e da face, alcança-se a velocidade de 1:1 milhão de comparações/segundo.
É fundamental observar que, apesar de alguns destes sistemas serem altamente confiáveis e precisos, sempre existe uma margem de erro, seja no caso de reconhecimento positivo que no de reconhecimento negativo. Esta margem de erro pode ser dividida em duas categorias:
FRR - False Rejection Rate: percentual de falsos negativos. Representa a probabilidade de não reconhecer quem na realidade deveria ser autorizado.
FAR - False Acceptance Rate: percentual de falsos positivos. Indica a probabilidade de validar quem não deveria ser autorizado.
É interessante notar que estas duas categorias são estritamente ligadas pela seguinte propriedade: quando uma se reduz a outra aumenta.
Os sistemas biométricos normalmente tem a possibilidade de realizar ajustes na relação FRR/FAR e portanto aumentar ou diminuir a sensibilidade geral do sistema.
Para comparar a eficiência dos diferentes sistemas biométricos se utiliza, de norma, um terceiro parâmetro de mensuração da margem de erro chamado CER (Crossover Error Rate) ou EER (Equal Error Rate), que pode ser definido como a margem de erro do sistema quando o FAR e o FRR estão no mesmo nível.
Todos estes parâmetros dependem do tipo e qualidade do leitor e da tecnologia utilizada. Para fins de comparação geral entre os sistemas, se pode considerar a tabela abaixo.
Existem algumas importantes questões éticas ligadas ao desenvolvimento e uso dos sistemas biométricos. Uma das questões diz respeito ao fato que nos sistemas atuais, e mais ainda nos futuros, dependendo da aplicação, não é suficiente averiguar a identidade mas deverá ser necessário verificar também que a fonte dos “dados” seja viva. Isso porque existem vários sistemas para enganar um sistema biométrico através de próteses plásticas ou outras artimanhas (no caso das digitais já existe uma tecnologia bem desenvolvida para enganar os leitores).
Além disso, a maioria dos sistemas biométricos podem relevar muitos mais dados dos necessários para a simples identificação, dados indicativos do estilo de vida e da saúde da pessoa que, teoricamente, poderão ser utilizados para outros fins.
É importante que, com o desenvolvimento deste tipo de tecnologia sejam regulamentados os usos da mesma e mais ainda das bases de dados que virão a ser construídas a partir de sistemas biométricos.
É evidente que uma das grandes aplicações da Biometria é no combate à fraudes. Em todos os casos onde a identificação correta e segura da pessoa inibe a possibilidade de sofrer uma fraude, os sistemas biométricos são a escolha preferencial.
Um exemplo disso, no caso do Brasil, são os planos ou seguros de saúde, onde o uso de um sistema biométrico (o mais comum é a impressão digital) inibe a clássica fraude da “troca de carteirinha” e, segundo algumas estimativas, pode resultar em uma redução dos “sinistros” de até 4-5% (a percentual dos sinistros que, na realidade, eram fraudulentos).
Principais Tecnologias
Impressão Digital
As impressões digitais já eram usadas na China mais de 1350 anos atrás. Em 1975 o FBI fundou e desenvolveu a tecnologia para “escaneamento” de impressão digital, extração dos pontos e classificação automática, o que levou a um protótipo de leitor.
Hoje, este é o sistema de biometria mais utilizado no mundo. Estimativas indicam que os dispositivos biométricos por impressão digital representem mais de 50% do que foi vendido de produtos do gênero.
Se trata de uma opção barata, sem barreiras culturais, e segura. Existe uma chance em cem bilhões de uma pessoa ter a mesma digital que a outra. Vale ressaltar que aproximadamente 2% da população mundial tem impressões digitais inapropriadas para serem lidas.
Para esse tipo de identificação existem, basicamente, três tipos de tecnologia:
* ótica, que faz uso de um feixe de luz para ler a impressão digital.
* capacitiva, que mede a temperatura que sai da impressão.
* ultra-sônica, que mapeia a impressão digital através de sinais sonoros.
O mais usado é o sistema ótico. Um leitor básico custa aproximadamente 100 dólares
Íris
A história do reconhecimento da íris iniciou na década de 60 com o cientista John Daugman, da Universidade de Cambridge. Segundo estudos de Daugman, é uma tecnologia seis vezes mais segura que a utilizada na impressão digital.
Os leitores da íris colhem dados dos anéis coloridos existentes em torno da pupila (o orifício preto do olho) a uma distância de 25 cm, em média. Os leitores conseguem fazer um reconhecimento em menos de vinte segundos.
A funcionalidade do sistema é tamanha que, mesmo com lentes de contato ou óculos, o usuário é reconhecido sem problemas.
A tecnologia é extremamente segura (a possibilidade de que exista uma íris igual à outra é de 1 sobre 10 elevado a 78ª potência), mas é importante ressaltar que aproximadamente 11% da população mundial, por questões técnicas da pureza da sua íris, são inaptas a este sistema de biometria.
A íris praticamente não muda durante a vida da pessoa.
Um leitor deste tipo custa aproximadamente 3000 USD
Veias da Palma da Mão
Esta tecnologia biométrica foi criada para reconhecer as veias na palma da mão de um indivíduo. Um sensor sem contato emite um feixe infravermelho em direção à palma da mão e o sistema capta a imagem do mapa das veias, que é armazenado pelo leitor.
A estrutura e posição das veias da palma da mão é única, até entre gêmeos, e não muda durante toda a vida da pessoa. O sensor somente funciona se a pessoa for viva e o sangue estiver circulando nas veias.
Apesar de recente, é uma das tecnologias biométricas mais promissoras, já bastante utilizada em instituições financeiras do Japão. No Brasil está sendo testada por alguns bancos.
Com estas características, o equipamento pode ser útil em aplicações públicas, como bancos, hospitais e condomínios.
Um leitor custa aproximadamente 1000 USD
Dinâmica Assinatura
O reconhecimento da dinâmica da assinatura é a modalidade biométrica que utiliza as características anatômicas e comportamentais que um indivíduo apresenta, quando assina o seu nome ou uma outra frase qualquer, com o propósito de reconhecimento e identificação.
Neste processo são capturados dados tais como direção da dinâmica do traçado, batidas, pressão exercida, e forma da assinatura, para formar um padrão de identificação. A maioria das características observadas ou captadas neste processo são dinâmicas, ao contrário de estáticas e geométricas, embora em alguns casos estas também podem ser incluídas. Entre as características dinâmicas, podem ser citadas velocidade, aceleração da assinatura, tempo gasto, pressão exercida dentre outras.
Também chamado de DSV (Dynamic Signature Verification, em inglês), é a opção mais utilizada na comprovação de documentos.
Um leitor custa aproximadamente 100 USD.
Voz
A identificação por voz funciona através da dicção de uma frase que atua como senha.
O usuário deve informar a um reconhecedor a tal frase sempre que for necessária sua identificação. O problema dessa tecnologia é que ela deve ser usada em ambientes sem ruídos, pois estes podem influenciar no processo.
Além disso a voz muda com a idade da pessoas e se o indivíduo estiver rouco ou emocionado sua voz sairá diferente e poderá não ser validada. Por esta razão, a identificação por voz ainda é pouco aplicada.
O reconhecimento do timbre de voz é pesquisado como ferramenta de autenticação em aplicações como phone-banking, onde, além da senha, o sistema reconheceria a voz do usuário.
Cada uma explorando uma determinada classe de elementos :
1- o que você sabe (por exemplo uma senha, ou outra informação sigilosa)
2. o que você carrega (documento, cartão etc...)
3. o que você é (características físicas ou comportamentais únicas, biometria)
As primeiras duas formas de identificação, mesmo combinadas, são notoriamente frágeis e sujeitas a inúmeros riscos e potenciais fraudes.
Senhas e informações podem ser roubadas, cedidas, descobertas, copiadas etc ...
Documentos e cartões podem ser falsificados, clonados, roubados, cedidos etc...
As modernas tecnologias permitem aproveitar, de forma eficiente e razoavelmente segura, para fins de identificação, características físicas ou comportamentais únicas e intransferíveis de cada pessoa. Estas tecnologias são geralmente classificadas como tecnologias biométricas e constituem um conjunto de instrumentos mediamente mais confiáveis e seguros, para fins de identificação, do que senhas, cartões ou documentos.
Fazem parte desta classificação as seguintes tecnologias de reconhecimento :
Íris
Retina
Veias da Palma da Mão
Impressão Digital
Geometria da Face
Geometria da Mão
Dinâmica da Assinatura
Dinâmica da Digitação em teclado
Voz
Existem estudos mais ou menos avançados para o aproveitamento de outras fontes de identificação biométrica, como, por exemplo, a luminescência da pele, o cheiro, o perfil genético extraído de fragmentos de DNA (por exemplo vindo do fluxo de ar da respiração) e ainda a análise das onda cerebrais através de uma interface entre cérebro e computador.
As tecnologias biométricas partem, em sua maioria, de uma imagem, para depois detectar pontos específicos e gravar esses pontos em um registro biométrico ou template.
No caso da impressão digital a imagem é normalmente de 60 KB, os pontos detectados são 70 e o template final tem 300 bytes. Com base no critério do FBI, por exemplo, basta que 12 pontos quaisquer dos 70 pontos originais do template coincidam com a impressão digital apresentada, para concluir que a identificação é positiva.
Existem essencialmente dois tipos de procedimentos de validação: Verificação 1:1 e Identificação 1:N.
Em um sistema biométrico 1:1 (um para um) o primeiro passo é cadastrar um indexador (nome, pin, cartão) e atrelar os dados biométricos a este indexador. A partir deste cadastramento, para operacionalizar a verificação, o passo inicial é informar o indexador único (nome, pin, cartão) e em seguida apresentar a característica biométrica. No sistema de verificação, o indexador aponta para o único template cadastrado (para aquele indexador) que é comparado com o template da imagem apresentada. O processo de verificação é obviamente muito rápido tendo uma única comparação.
Em um sistema 1:N (1 para N), o template é gravado e associa-se a ele o nome. O processo de identificação consiste em apresentar a imagem biométrica para que o sistema obtenha o template da pessoa apresentada. Em seguida o algoritmo biométrico compara este template com todos os templates arquivados até encontrar o coincidente, ou negativar.
Para efeitos práticos o sistema 1:1 tem um tempo de verificação único de até 1 segundo de comparação.
Na identificação da impressão digital, alguns algoritmos alcançam a velocidade de 1:15.000/segundo.
Na identificação da íris e da face, alcança-se a velocidade de 1:1 milhão de comparações/segundo.
É fundamental observar que, apesar de alguns destes sistemas serem altamente confiáveis e precisos, sempre existe uma margem de erro, seja no caso de reconhecimento positivo que no de reconhecimento negativo. Esta margem de erro pode ser dividida em duas categorias:
FRR - False Rejection Rate: percentual de falsos negativos. Representa a probabilidade de não reconhecer quem na realidade deveria ser autorizado.
FAR - False Acceptance Rate: percentual de falsos positivos. Indica a probabilidade de validar quem não deveria ser autorizado.
É interessante notar que estas duas categorias são estritamente ligadas pela seguinte propriedade: quando uma se reduz a outra aumenta.
Os sistemas biométricos normalmente tem a possibilidade de realizar ajustes na relação FRR/FAR e portanto aumentar ou diminuir a sensibilidade geral do sistema.
Para comparar a eficiência dos diferentes sistemas biométricos se utiliza, de norma, um terceiro parâmetro de mensuração da margem de erro chamado CER (Crossover Error Rate) ou EER (Equal Error Rate), que pode ser definido como a margem de erro do sistema quando o FAR e o FRR estão no mesmo nível.
Todos estes parâmetros dependem do tipo e qualidade do leitor e da tecnologia utilizada. Para fins de comparação geral entre os sistemas, se pode considerar a tabela abaixo.
Existem algumas importantes questões éticas ligadas ao desenvolvimento e uso dos sistemas biométricos. Uma das questões diz respeito ao fato que nos sistemas atuais, e mais ainda nos futuros, dependendo da aplicação, não é suficiente averiguar a identidade mas deverá ser necessário verificar também que a fonte dos “dados” seja viva. Isso porque existem vários sistemas para enganar um sistema biométrico através de próteses plásticas ou outras artimanhas (no caso das digitais já existe uma tecnologia bem desenvolvida para enganar os leitores).
Além disso, a maioria dos sistemas biométricos podem relevar muitos mais dados dos necessários para a simples identificação, dados indicativos do estilo de vida e da saúde da pessoa que, teoricamente, poderão ser utilizados para outros fins.
É importante que, com o desenvolvimento deste tipo de tecnologia sejam regulamentados os usos da mesma e mais ainda das bases de dados que virão a ser construídas a partir de sistemas biométricos.
É evidente que uma das grandes aplicações da Biometria é no combate à fraudes. Em todos os casos onde a identificação correta e segura da pessoa inibe a possibilidade de sofrer uma fraude, os sistemas biométricos são a escolha preferencial.
Um exemplo disso, no caso do Brasil, são os planos ou seguros de saúde, onde o uso de um sistema biométrico (o mais comum é a impressão digital) inibe a clássica fraude da “troca de carteirinha” e, segundo algumas estimativas, pode resultar em uma redução dos “sinistros” de até 4-5% (a percentual dos sinistros que, na realidade, eram fraudulentos).
Principais Tecnologias
Impressão Digital
As impressões digitais já eram usadas na China mais de 1350 anos atrás. Em 1975 o FBI fundou e desenvolveu a tecnologia para “escaneamento” de impressão digital, extração dos pontos e classificação automática, o que levou a um protótipo de leitor.
Hoje, este é o sistema de biometria mais utilizado no mundo. Estimativas indicam que os dispositivos biométricos por impressão digital representem mais de 50% do que foi vendido de produtos do gênero.
Se trata de uma opção barata, sem barreiras culturais, e segura. Existe uma chance em cem bilhões de uma pessoa ter a mesma digital que a outra. Vale ressaltar que aproximadamente 2% da população mundial tem impressões digitais inapropriadas para serem lidas.
Para esse tipo de identificação existem, basicamente, três tipos de tecnologia:
* ótica, que faz uso de um feixe de luz para ler a impressão digital.
* capacitiva, que mede a temperatura que sai da impressão.
* ultra-sônica, que mapeia a impressão digital através de sinais sonoros.
O mais usado é o sistema ótico. Um leitor básico custa aproximadamente 100 dólares
Íris
A história do reconhecimento da íris iniciou na década de 60 com o cientista John Daugman, da Universidade de Cambridge. Segundo estudos de Daugman, é uma tecnologia seis vezes mais segura que a utilizada na impressão digital.
Os leitores da íris colhem dados dos anéis coloridos existentes em torno da pupila (o orifício preto do olho) a uma distância de 25 cm, em média. Os leitores conseguem fazer um reconhecimento em menos de vinte segundos.
A funcionalidade do sistema é tamanha que, mesmo com lentes de contato ou óculos, o usuário é reconhecido sem problemas.
A tecnologia é extremamente segura (a possibilidade de que exista uma íris igual à outra é de 1 sobre 10 elevado a 78ª potência), mas é importante ressaltar que aproximadamente 11% da população mundial, por questões técnicas da pureza da sua íris, são inaptas a este sistema de biometria.
A íris praticamente não muda durante a vida da pessoa.
Um leitor deste tipo custa aproximadamente 3000 USD
Veias da Palma da Mão
Esta tecnologia biométrica foi criada para reconhecer as veias na palma da mão de um indivíduo. Um sensor sem contato emite um feixe infravermelho em direção à palma da mão e o sistema capta a imagem do mapa das veias, que é armazenado pelo leitor.
A estrutura e posição das veias da palma da mão é única, até entre gêmeos, e não muda durante toda a vida da pessoa. O sensor somente funciona se a pessoa for viva e o sangue estiver circulando nas veias.
Apesar de recente, é uma das tecnologias biométricas mais promissoras, já bastante utilizada em instituições financeiras do Japão. No Brasil está sendo testada por alguns bancos.
Com estas características, o equipamento pode ser útil em aplicações públicas, como bancos, hospitais e condomínios.
Um leitor custa aproximadamente 1000 USD
Dinâmica Assinatura
O reconhecimento da dinâmica da assinatura é a modalidade biométrica que utiliza as características anatômicas e comportamentais que um indivíduo apresenta, quando assina o seu nome ou uma outra frase qualquer, com o propósito de reconhecimento e identificação.
Neste processo são capturados dados tais como direção da dinâmica do traçado, batidas, pressão exercida, e forma da assinatura, para formar um padrão de identificação. A maioria das características observadas ou captadas neste processo são dinâmicas, ao contrário de estáticas e geométricas, embora em alguns casos estas também podem ser incluídas. Entre as características dinâmicas, podem ser citadas velocidade, aceleração da assinatura, tempo gasto, pressão exercida dentre outras.
Também chamado de DSV (Dynamic Signature Verification, em inglês), é a opção mais utilizada na comprovação de documentos.
Um leitor custa aproximadamente 100 USD.
Voz
A identificação por voz funciona através da dicção de uma frase que atua como senha.
O usuário deve informar a um reconhecedor a tal frase sempre que for necessária sua identificação. O problema dessa tecnologia é que ela deve ser usada em ambientes sem ruídos, pois estes podem influenciar no processo.
Além disso a voz muda com a idade da pessoas e se o indivíduo estiver rouco ou emocionado sua voz sairá diferente e poderá não ser validada. Por esta razão, a identificação por voz ainda é pouco aplicada.
O reconhecimento do timbre de voz é pesquisado como ferramenta de autenticação em aplicações como phone-banking, onde, além da senha, o sistema reconheceria a voz do usuário.