Características Biométricas e Tecnologias Mais Comuns

Entre as tecnologias relacionadas com a segurança da informação, a biometria tem-se tornado a mais efectiva e forte candidata a fazer parte do futuro de todos os utilizadores que necessitam de uma autenticação, desde uma rede de computadores, até ao acesso a um determinado local. Nas TI (tecnologias de informação), a biometria está ligada à verificação da identidade de uma pessoa por meio de uma característica física ou aspecto comportamental. A biometria pode ser utilizada em diversas situações. Por exemplo, as universidades poderiam controlar os horários dos seus alunos evitando fraudes, como quando um irmão gémeo vai fazer exames no lugar do outro.

Nos ambientes comerciais, os cartões de crédito poderiam tornar-se mais seguros, bem como as formas de autenticação nos serviços de banca online, nos cofres em bancos e empresas certificadoras digitais, no controlo de acesso a diversos ambientes (quartos de hotéis, academias, salas de servidores), entre outros.

Teoricamente, qualquer característica humana (física ou comportamental) pode ser usada para a identificação de pessoas, desde que satisfaça os seguintes requisitos:

• Universalidade - significa que todas as pessoas devem possuir a característica;
• Singularidade - indica que esta característica não pode ser igual em pessoas diferentes;
• Permanência - significa que a característica não deve variar com o tempo;
• Mensurabilidade - indica que a característica pode ser medida quantitativamente.
  

Na prática, existem outros requisitos importantes que relacionam as exigências anteriores com algumas técnicas biométricas:

• Desempenho - refere-se à precisão de identificação, aos recursos necessários para conseguir uma precisão de identificação aceitável e ao trabalho ou factores ambientais que afectam a precisão da identificação;
• Aceitabilidade - indica o quanto as pessoas estão dispostas a aceitar os sistemas biométricos;
• Protecção - refere-se à facilidade/dificuldade de enganar o sistema com técnicas fraudulentas.
  O mecanismo de autenticação por biometria funciona com base no registo e na verificação. Para a utilização inicial da biometria, cada utilizador deve ser registado num sistema, que armazena uma característica biológica, física ou comportamental do utilizador (impressão digital, imagem da íris ou da face, gravação da voz, etc.) para ser utilizada posteriormente na verificação da identidade do utilizador.

Os dispositivos biométricos são utilizados na verificação da identidade do utilizador. Quando este solicita a autenticação, a sua característica física é capturada pelo sensor. A informação analógica do sensor é então convertida para sua representação digital. Em seguida, esta representação digital é comparada com o modelo biométrico armazenado.

O processo de identificação biométrica pode ser um-para-muitos, onde uma amostra é submetida ao sistema, que a compara com todos os modelos da base de dados, a fim de verificar se esta coincide com qualquer um destes modelos. Em caso positivo, determina a identidade do utilizador a quem aquele modelo pertence.

Também pode ser um processo um-para-um, onde o sistema verifica a identidade de um utilizador, comparando a amostra com um modelo específico. Através de uma identificação fornecida, o sistema localiza o modelo desejado e compara-o com a amostra apresentada. Se houver coincidência entre a amostra e o modelo armazenado, o sistema confirma que o utilizador possui realmente a identidade confirmada.

Na escolha de um sistema de autenticação biométrico, o desempenho deve ser uma característica considerada e caracteriza-se por duas medidas: a taxa de falsa aceitação (FAR - False Acceptance Rate) e a taxa de falsa rejeição (FRR -False Rejection Rate). A FAR representa a percentagem de utilizadores não autorizados que são incorrectamente identificados como válidos. A FRR representa a percentagem de utilizadores autorizados que são incorrectamente rejeitados. A falsa rejeição causa frustração e a falsa aceitação causa fraude.

Os sistemas biométricos baseiam-se em características físicas e comportamentais de pessoas. Uma característica física deve ser relativamente estável, tal como a impressão digital, estrutura da mão, padrão de retina, padrão da íris ou alguma característica facial. Assim, são basicamente imutáveis ou variam pouco no decorrer do tempo. Em contrapartida, uma característica comportamental reflecte o estado psicológico de uma pessoa. Ou seja, pode ser afectada por problemas como stress, fadiga, gripe, etc.

Reconhecimento da face

Esse tipo de reconhecimento permite, por meio de uma imagem facial do ser humano, registar vários pontos identificadores e delimitadores da face. É possível definir distâncias, tamanhos e formas de cada componente do rosto de um ser humano - por exemplo, nariz, olhos e orelha. Os dados da imagem são comparados com as imagens registadas no banco de dados.

O grande inconveniente desta solução está no facto de ocorrerem transformações faciais durante a vida de um ser humano (adolescência, fase adulta, terceira idade, etc.), podendo prejudicar a validação do utilizador. Como o sistema regista características geométricas, óculos de sol, bigode, barba e expressões faciais, estes elementos podem dificultar o processo de reconhecimento da face.

Geometria da mão

Baseia-se na premissa básica de que virtualmente não existem duas pessoas com mãos idênticas e que o formato da mão não sofre mudanças significativas após certa idade. Por meio de imagens capturadas, definição de alguns pontos e cálculos são definidas as dimensões de determinados pontos da mão, que serão usados pelo sistema para permitir ou restringir o acesso de um utilizador.

As dimensões da mão (tamanho dos dedos, largura da mão, etc.) são as principais características utilizadas nas análises. Para a captura, o utilizador posiciona a mão no leitor e um dispositivo posicionado sobre a mão captura a imagem. Torna-se difícil, mas não impossível, obter informações sobre a geometria da mão de um utilizador, a não ser que este indivíduo contribua para isso.

Identificação da íris

Utilizando um feixe de luz (que não cega!), é armazenada uma imagem extremamente complexa da íris humana num banco de dados. A identificação da íris é um dos processos mais seguro e confiável disponível actualmente. Cada íris é única e diferencia-se inclusivamente do seu par.

A margem de erros é extremamente pequena. A íris é praticamente imutável durante os anos de vida de um ser humano. Não sofre alterações devido a sujidades e cicatrizes, e as pessoas que utilizam lentes de contacto podem utilizar o reconhecimento da íris sem comprometer a segurança.

A implementação é extremamente simples. Uma unidade óptica (uma câmara monocromática de alta precisão, por exemplo) regista os contornos e padrões geométricos existentes. Ao contrário do que muitos imaginam, as cores não são significativas para a identificação da íris. A grande desvantagem da identificação da íris tem a ver com a resistência do ser humano em ter a sua íris "fotografada".

Identificação da retina

Este tipo de identificação parece-se muito com o anterior. A diferença encontra-se no fato da imagem armazenada ser formada pelos vasos sanguíneos no fundo dos olhos e não a imagem da íris. Os analisadores de retina medem os padrões de vasos sanguíneos utilizando um laser de baixa intensidade e uma câmara.

A garantia de unicidade é extremamente alta, sendo considerado um dos métodos biométricos mais seguros. No entanto, existe um inconveniente constatado por alguns médicos, que afirmam que as características únicas da retina não são extremamente estáveis e que existem algumas doenças que podem alterar o formato da retina.

Reconhecimento de voz

A tecnologia de reconhecimento de voz é extremamente fácil de utilizar e é considerada não intrusiva pelos utilizadores. Apesar disso, ainda é pouco utilizada por não ser 100 por cento fiável. O programa de identificação faz uma análise dos padrões harmónicos e não uma simples comparação entre reproduções de uma mesma fala.

Uma vez que as pessoas formam os seus padrões de fala através da combinação de factores físicos e comportamentais. Recomenda-se que o utilizador que terá a sua voz gravada não sofra no momento de nenhuma anomalia (faringite, gripes e resfriados) e estados emocionais alterados por stress. Qualquer mudança na voz, por mais simples que seja, pode causar problemas no momento do reconhecimento (autenticação). Em relação à imitação da voz, é impossível porque os aspectos da voz medidos pelos sistemas não são os mesmos que os seres humanos costumam perceber.

Reconhecimento da assinatura manuscrita

Um sistema baseado no reconhecimento da assinatura manuscrita do utilizador é capaz de capturar características como a pressão exercida na caneta, bem como a velocidade de escrita, os movimentos exercidos no ar e os pontos em que a caneta não se encontra no papel. Pode parecer extremamente futurista, mas trata-se de uma técnica já bastante utilizada por instituições financeiras que aplicam sistemas de reconhecimento da assinatura para verificar a autenticidade dos cheques emitidos pelos seus clientes.

Reconhecimento da dinâmica de digitação

Ainda se encontra em processo de desenvolvimento, tendo como objectivo principal verificar o ritmo da digitação. Tal como o reconhecimento da assinatura manuscrita, o reconhecimento da dinâmica da digitação baseia-se no factor neurofísico do indivíduo.

O funcionamento desse sistema baseia-se na verificação de um perfil criado pelo utilizador no sistema. Este perfil regista a velocidade de digitação, o tempo em que se mantém pressionada uma determinada tecla, o tempo entre o pressionamento de duas teclas distintas, etc.

Apesar de parecer um método inseguro, os especialistas afirmam que um sistema baseado no reconhecimento da dinâmica da digitação pode gerar resultados bastante satisfatórios, já que as características citadas atrás são de difícil imitação por utilizadores ilegítimos.

Impressão digital

A individualidade das impressões digitais é amplamente reconhecida, e tem sido usada desde o final do século XIX. É uma das tecnologias mais difundidas no mundo da biometria e necessita de um dispositivo capaz de capturar, com um bom grau de precisão, os traços que definem a impressão dos dedos. As imagens capturadas exigem um sistema que transforme essas imagens em informação para ser utilizada posteriormente no reconhecimento digital.

Na verificação de uma impressão, muitos sistemas analisam a posição de detalhes minuciosos, tais como terminações e bifurcações dos sulcos. Os sistemas modernos também verificam outras características para identificação única, tais como arcos e voltas que aparecem no dedo.

Nos dispositivos de impressão digital, o leitor deve minimizar a rotação da imagem e compensar uma ligeira variação na imagem armazenada. Uma desvantagem da utilização da impressão digital tem a ver com as situações em que os utilizadores sofrem pequenos ferimentos nos dedos (causados por acidente, por exemplo), ambientes de trabalho com maior sujidade, ou quando a pele dos dedos fica seca.

O reconhecimento por impressão digital tem sido bastante utilizado em várias aplicações (controlo de acesso, caixas automáticos de bancos, etc.). As principais vantagens são a rapidez e a confiança, aliada ao baixo preço, bem como a pequena dimensão dos leitores ópticos. Muitos utilizadores consideram que, de todos os tipos de biometria, a impressão digital é a menos intrusiva. Entretanto, outros utilizadores consideram que, pelo facto de lhe serem exigidas impressão digital, estão a ser tratadas como criminosos.

Baseado num texto de bacharelato em sistemas de informação no Instituto Superior Tupy ? Sociedade Educacional de Santa Catarina.