um estudo sobre a biometria

UM ESTUDO SOBRE A BIOMETRIA
A STUDY ON BIOMETRICS
Fábio José Colombo1
Brazelino Bertolete Neto2
Luciano de Jesus Rodrigues de Barros3
5(6802
(VWH DUWLJR WHP SRU ¿QDOLGDGH DSUHVHQWDU R FRQFHLWR GH ELRPHWULD &RPR p SRVVtYHO GLVWLQJXLU XP
LQGLYtGXRGRRXWURDWUDYpVGDVVXDVFDUDFWHUtVWLFDVItVLFDVpXPFRQFHLWRTXHH[LVWHGHVGHRVSULPyUGLRV
2WHUPRELRPHWULDHVWiFDGDGLDPDLVSUy[LPRGRFRWLGLDQRGRVXVXiULRVGHLQIRUPiWLFD$ELRPHWULD
vem justamente aproveitar as características únicas das pessoas para garantir segurança e velocidade
em muitas atividades diárias.
3$/$95$6&+$9(6HQKD6HJXUDQoD$XWHQWLFDomR&RQ¿DELOLGDGH)LVFDOL]DomR
ABSTRACT
7KLVSDSHUDLPVWRSUHVHQWWKHFRQFHSWRIELRPHWULFVDQGKRZLWLVSRVVLEOHWRGLVWLQJXLVKRQHLQGLYLGXDO
from another by their physical characteristics. This is a concept that has existed since the early days.
The term biometrics is getting closer to the daily lives of computer users. Biometrics comes precisely
take the unique characteristics of the people to ensure safety and speed in many daily activities.
KEYWORDS: 3DVVZRUG6HFXULW\$XWKHQWLFDWLRQ5HOLDELOLW\6XSHUYLVLRQ
3URIHVVRUGR&HQWURGH(GXFDomR7HFQROyJLFD3DXOD6RX]D3yV*UDGXDGRHP$QiOLVHGH6HJXUDQoD'LJLWDO(QGHUHoR
Rua José Mendes F. Júnior, 63 Parque Residencial Laranjeiras Taquaritinga-SP. E-mail: [email protected]
2
3URIHVVRUGR&HQWURGH(GXFDomR7HFQROyJLFD3DXOD6RX]D3yV*UDGXDGRHP$QiOLVHGH6HJXUDQoD'LJLWDO(QGHUHoR
5XD*HQHUDO2VyULR&HQWUR7DTXDULWLQJD63(PDLOEUDVDBWT#\DKRRFRPEU
3
3URIHVVRU GR &HQWUR GH (GXFDomR7HFQROyJLFD 3DXOD 6RX]D 3yV *UDGXDGR HP *HVWmR HP 6LVWHPDV GH ,QIRUPDomR
Endereço: Rua Dr. Alderico Previdelli, nº 188 - Jardim Bela Vista Taquaritinga-SP. E-mail: [email protected]
1
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Colombo, F. J., et al.
INTRODUÇÃO
Concordando com Alecrim (2005), a informática, ao longo dos anos, vem adquirindo mais relevância
na vida das pessoas e empresas, sua utilização traz um grande ferramental para o desempenho
GDVDo}HVGDVRUJDQL]Do}HV$ELRPHWULDWUD]IDFLOLGDGHUDSLGH]HFRQ¿DELOLGDGHQRVSURFHVVRVGH
LGHQWL¿FDomRGHSHVVRDVQRVYiULRVVHJPHQWRVLQIRUPDWL]DGRVGDVRFLHGDGH
$LGHQWL¿FDomRGHSHVVRDVQmRSRGHVHUFRPSURYDGDPHQWHYHUtGLFDDSHQDVFRPSDSpLVIDFLOPHQWH
IDOVL¿FiYHLV$FRQVWDQWHHYROXomRDMXGDQDEXVFDGHPpWRGRVDXWRPDWL]DGRVSDUDUHFRQKHFHUSHVVRDV
FRPEDVHHPFDUDFWHUtVWLFDV¿VLROyJLFDVVHQGRFKDPDGDGHELRPHWULD
A identidade (idGRODWLPLVWRHVWHHQWLGDGHGHHQWHVHURTXHH[LVWHELRPpWULFDpDIRUPDPDLV
precisa para se provar quem somos, trata-se de um estudo estatístico das qualidades comportamentais
e físicas do ser humano. Segundo o dicionário Michaelis, biometria é a ciência da aplicação de
PpWRGRVGHHVWDWtVWLFDTXDQWLWDWLYDDIDWRVELROyJLFRV
Biometria, derivado do grego, bio (vida) e metric (medir), faz referência a um sistema automatizado
TXHSRGHLGHQWL¿FDUXPDSHVVRDPHGLDQWHFDUDFWHUtVWLFDVItVLFDVHRXFRPSRUWDPHQWDLVFRPSDUDQGR
as com aquelas que estão registradas.
Sistemas biométricos verdadeiros começaram a surgir na última metade do século XX, coincidindo
com o surgimento de sistemas de computador.
(QWUHRVUHFXUVRVPHGLGRVHVWmRHOHVIDFHLPSUHVV}HVGLJLWDLVJHRPHWULDGDPmRDVVLQDWXUDUHWLQD
íris, voz e outras características que poderão ser mensuradas com a evolução da tecnologia.
)81&,21$0(172%È6,&2'26,67(0$%,20e75,&2
'HDFRUGRFRP&RVWDFRPRPpWRGRDOWHUQDWLYRDRXVRGDVVHQKDVVXUJHDXWLOL]DomRGHFDUW}HV
magnéticos que são facilmente fraudáveis e o problema de usuários mal intencionados conseguirem
roubar esses artefatos e se passarem por outro se mantém.
Na Ilustração 1, temos um quadro que resume os três tipos básicos de autenticação:
Tipo de Solução
Resumo
6ROXo}HVGH$XWHQWLFDomR%DVHDGDVQR&RQKHFLPHQWR O que se sabe
6ROXo}HVGH$XWHQWLFDomR%DVHDGDVQD3URSULHGDGH
O que se tem
6ROXo}HVGH$XWHQWLFDomR%DVHDGDVHP&DUDFWHUtVWLFDV O que se é
,OXVWUDomR5HVXPRGRVWLSRVEiVLFRVGHDXWHQWLFDomR
)RQWH(ODERUDomR3UySULD
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Exemplo
Senhas
7RNHQVFDUW}HVFKLSV
Biometria
Um estudo sobre a biometria
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Concordando com Costa (2001), os diversos métodos biométricos tem um processo de funcionamento
similar, dividido em quatro etapas: captura, extração, comparação e combinação/não-combinação.
$ FDSWXUD FRQVLVWH QR DUPD]HQDPHQWR GH XPD FDUDFWHUtVWLFD ELROyJLFD GR LQGLYtGXR ItVLFD RX
comportamental (coleta da impressão digital, da imagem da íris ou da face, gravação da voz, entre
RXWUDVH[WUDLQGRDWULEXWRV~QLFRVTXHVmRHQWmRFRQYHUWLGRVSHORVLVWHPDELRPpWULFRHPXPFyGLJR
matemático que então é armazenado como um template biométrico do indivíduo.
Uma vez que o usuário está registrado e necessita ser autenticado, sua característica física é capturada
SHOR VHQVRU H D LQIRUPDomR DQDOyJLFD GR VHQVRU p HQWmR FRQYHUWLGD SDUD VXD UHSUHVHQWDomR GLJLWDO
template. A seguir, esta representação digital é comparada com o modelo biométrico armazenado.
Tipicamente o template não confere exatamente com o modelo armazenado, como geralmente há
alguma variação na medida, estes sistemas não podem exigir uma comparação exata entre o modelo
original armazenado e a amostra corrente. Ao invés disso, a amostra corrente é considerada válida
se estiver dentro de certo intervalo estatístico de valores. Um algoritmo de comparação é usado para
GHWHUPLQDUVHXPXVXiULRYHUL¿FDGRpRPHVPRTXHIRLUHJLVWUDGR
O algoritmo produz um resultado e demonstra o quanto a amostra se parece com o modelo original.
6HRUHVXOWDGRIRUDFHLWiYHOXPDUHVSRVWDD¿UPDWLYDpGDGDeSRVVtYHOFRQ¿JXUDURQtYHOGRYDORU
de aceitação. Se este nível for baixo o dispositivo biométrico pode falhar e autorizar uma amostra
inválida. Se este nível for muito alto, os usuários podem ter problemas na autenticação.
&$5$&7(5Ë67,&$6*(5$,6'266,67(0$6%,20e75,&26
Segundo Mounina (1999), para que as características do ser humano possam ser usadas como forma
de reconhecimento digital, devem possuir os seguintes requisitos:
x
x
x
x
Universalidade:GHYHH[LVWLUHPWRGDVDVSHVVRDV
Singularidade:GHYHVHUGLVWLQWDHPFDGDSHVVRD
Permanência:QmRSRGHYDULDUFRPRWHPSR
0HQVXUDELOLGDGH pode ser medida.
Na teoria todos os quesitos citados acima bastam, mas na prática, para que o sistema seja adotado
funcionalmente, devem ser observados outros pontos importantes:
x Desempenho:RVIDWRUHVDPELHQWDLVTXHDIHWDPDSUHFLVmRGDLGHQWL¿FDomR
x $FHLWDELOLGDGHUHIHUHVHDDFHLWDomRGRVLVWHPDSHORVXVXiULRV
x Proteção: técnicas de segurança.
Além dos equipamentos, o sistema biométrico possui um software de operação, que inclui o algoritmo
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matemático que irá checar a amostra coletada, contra um modelo (template) previamente cadastrado.
A Ilustração 2 demonstra o relacionamento dos sistemas biométricos e as suas características gerais.
Sistema
Universalidade
Singularidade
Permanência
0HQVXUDELOLGDGH
Desempenho
$FHLWDELOLGDGH
Proteção
Face
Alto
Baixo
Médio
Alto
Baixo
Alto
Baixo
Impressão
Digital
Médio
Alto
Alto
Médio
Alto
Médio
Alto
Geometria da
Mão
Médio
Médio
Médio
Alto
Médio
Médio
Médio
Veias da Mão
Médio
Médio
Médio
Médio
Médio
Médio
Alto
Íris
Alto
Alto
Alto
Médio
Alto
Baixo
Alto
Retina
Alto
Alto
Médio
Baixo
Alto
Baixo
Alto
Assinatura
Baixo
Baixo
Baixo
Alto
Baixo
Alto
Baixo
Voz
Médio
Baixo
Baixo
Médio
Baixo
Alto
Baixo
,OXVWUDomR5HODFLRQDPHQWRGRVVLVWHPDVELRPpWULFRVHDVVXDVFDUDFWHUtVWLFDVJHUDLV
Fonte: KWWSSHQWDXIUJVEUSHVTXLVD¿RUHVHDXWHQWLFDFDRHDGFDSKWP
)250$6'(,'(17,),&$d­2%,20e75,&$6
3DUD&RVWDDLGHQWL¿FDomRGHXPDSHVVRDQRVPDLVYDULDGRVVLVWHPDVELRPpWULFRVSRGHVHU
IHLWD XWLOL]DQGRVH RV PpWRGRV GH YHUL¿FDomR RX LGHQWL¿FDomR GLIHUHQFLDQGRVHHQWUH Vt DSHQDV QD
IRUPDGHEXVFD$,OXVWUDomRPRVWUDGHIRUPDJUi¿FDFRPRIXQFLRQDPHVWDVHWDSDV
,OXVWUDomR(WDSDVGD9HUL¿FDomRHGD$XWHQWLFDomR
)RQWH,QVWLWXWH%LRPHWULF*URXS
&RQFRUGDQGR FRP &RVWD D YHUL¿FDomR RX DXWHQWLFDomR TXH SRGH VHU HQWHQGLGD FRPR
comparação 1 para 1. Este método funciona quando o indivíduo fornece ao software biométrico
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VXDFDUDFWHUtVWLFDELRPpWULFDHXPHOHPHQWRGHLGHQWL¿FDomRTXHSRGHVHUXPFyGLJRRXXPFDUWmR
LGHQWL¿FDGRUHQWmRRVRIWZDUHELRPpWULFRWUDQVIRUPDDFDUDFWHUtVWLFDHPtemplate e busca um registro
QREDQFRGHGDGRVDWUDYpVGRFyGLJRLGHQWL¿FDGRU(SRU~OWLPRID]DFRPSDUDomRFRPXP~QLFR
HOHPHQWRGREDQFRGHGDGRVWRUQDQGRDVVLPRSURFHVVRGHLGHQWL¿FDomRPXLWRUiSLGR
-iQRPpWRGRLGHQWL¿FDomRFRQKHFLGRFRPRFRPSDUDomR1 para N, é fornecida somente a característica
biométrica do usuário ao sistema biométrico que faz a transformação em template e em seguida
posiciona-se no primeiro elemento do banco de dados e começa a fazer a comparação do template
fornecido com cada um dos elementos do banco. Somente quando a busca tem sucesso o sistema
IRUQHFHFRPRYHUGDGHLUDDLGHQWL¿FDomR(VWHPpWRGRpEDVWDQWHXWLOL]DGRHPVLVWHPDVGHLGHQWL¿FDomR
GHXVXiULRVGHORFDGRUDVDFDGHPLDVHLGHQWL¿FDomRGHFULPLQRVRV3RUpPHVWHPpWRGRpEDVWDQWH
demorado, dependendo da quantidade de elementos para a comparação.
352&(662'(&203$5$d­2(0%,20(75,$
&RQFRUGDQGRFRP9LJOLD]]LLQGHSHQGHQWHGRPpWRGRLGHQWL¿FDomRRXYHUL¿FDomRDIRUPXOD
para se dizer se uma amostra da característica biométrica fornecida e comparada à outra armazenada
no banco de dados se dá pelo score mínio de comparação, ou seja, quando comparadas as amostras,
H[LVWH XP YDORU GH FRQ¿JXUDomR SDGUmR PtQLPR SDUD GHWHUPLQDU R TXDQWR HODV VmR SDUHFLGDV 6H
o score for abaixo do valor determinado a comparação resulta como falsa e se for maior ou igual
verdadeira.
Este score GHYH VHU FRQ¿JXUiYHO QRV VLVWHPDV ELRPpWULFRV SRLV IDWRUHV H[WHUQRV FRPR FDQVDoR
SRVLomRHVWUHVVGHSHQGHQGRGRWLSRGHFDUDFWHUtVWLFDSRGHPLQÀXHQFLDUQDH[WUDomRGDDPRVWUDD
ser comparada. Sendo assim o software do sistema biométrico deve determinar o quanto a amostra se
SDUHFHFRPDDUPD]HQDGDHVyDVVLPFRPRDX[tOLRGRscore determinar se a comparação é verdadeira
ou falsa.
$1È/,6(6(67$7Ë67,&$6(0%,20(75,$
De acordo com o Biometric Institute Group (2006), um aspecto importante que deve ser considerado
na escolha de um sistema biométrico é a taxa de erros. Ela é organizada em:
x 7D[DGHIDOVDDFHLWDomR (FAR – False Acceptance Rate): essa taxa considera a fração de usuários
QmRDXWRUL]DGRVTXHIRUDPLQFRUUHWDPHQWHLGHQWL¿FDGRVFRPRDXWRUL]DGRV
x 7D[DGHIDOVDUHMHLomR (FRR – False Rejection Rate): representa a percentagem de usuários que
deveriam ser autorizados, mas que são incorretamente rejeitados.
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,OXVWUDomR3RVVLELOLGDGHVQD,GHQWL¿FDomR
)RQWH%LRPHWULF,QVWLWXWH*URXS
&RQFRUGDQGRFRPR%LRPHWULF,QVWLWXWH*URXSpSRVVtYHOFRQ¿JXUDUWD[DVGHIDOVDDFHLWDomR
como também taxas de falsa rejeição para se chegar a um nível de precisão que se considere apropriado
a solução biométrica. Porém cada tecnologia, isso inclui KDUGZDUH e VRIWZDUH, ou seja, se você precisa
GHXPDWD[DGHIDOVRSRVLWLYRGHHXPDWD[DGHIDOVRQHJDWLYRGHpSUHFLVRDFKDUXPD
VROXomRTXHWUDEDOKHFRPHVVDVWD[DV3RGHQGRVHUIDFLOPHQWHFRQ¿JXUDGRXWLOL]DQGRVHGRSDGUmR
mínio chamado score visto anteriormente.
7,326'(6,67(0$6%,20e75,&26
Segundo Vigliazzi (2006), atualmente existem vários tipos de sistemas biométricos e a cada dia que
passa por causa do avanço da tecnologia novos tipos são criados e vão tornando-se presentes no diaa-dia dos indivíduos ao redor do mundo.
)LJXUD&DUDFWHUtVWLFDVELRPpWULFDV
)RQWH5(9,67$*$/,/(8
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'HQWUHRVVLVWHPDVPDLVFRQKHFLGRVHVWmR,PSUHVVmRGLJLWDO5HFRQKHFLPHQWR)DFLDO,GHQWL¿FDomR
GD 5HWLQD ,GHQWL¿FDomR GD ËULV 5HFRQKHFLPHQWR GD 9R] *HRPHWULD GD 0mR 9HLDV GD 3DOPD GD
Mão e Reconhecimento da Assinatura. A Ilustração 5 demostra a porcentagem de utilização das
tecnologias biométricas em 2006. Porém com o avanço da tecnologia, novas tecnologias biométricas
estão surgindo: Odor, Arquitetura da orelha, Comparação de DNA, Ondas cerebrais, Brilho da Pela,
Caminhada, Padrão Vascular, Dinâmica da Digitação, Matriz da Unha e muitos outros que estão
por vir.
,OXVWUDomR7HFQRORJLDV8WLOL]DGDVQR0HUFDGR
)RQWH,QVWLWXWH%LRPHWULF*URXS
&21&/86­2
Atualmente, vivendo na sociedade da segurança da informação, a biometria traz a possibilidade de
LGHQWL¿FDUDVSHVVRDVHFRPLVVRSHUPLWLUDFHVVRDLQIRUPDo}HVHORFDLVHVSHFt¿FRV
$VIRUPDVWUDGLFLRQDLVGHLGHQWL¿FDomRVmRDVVHQKDVFDUW}HVPDJQpWLFRVRXGRFXPHQWDomRSRUpP
R VHU KXPDQR SRVVXL FDUDFWHUtVWLFDV FRUSRUDLV ~QLFDV SHUIHLWDV SDUD VXD LGHQWL¿FDomR$ ELRPHWULD
HVWiFUHVFHQGRHJDQKDQGRPHUFDGRDFDGDGLDQXPPXQGRGHLQIRUPDo}HVGLJLWDLVRQGHWRGRVHVWmR
conectados na rede, trazendo muitas vantagens diante da forma tradicional, não mais sendo necessário
ter que recordar senhas ou transportar chaves e crachás, permitindo assim um extraordinário controle
HFRQ¿DQoDQDVLQIRUPDo}HV
REFERÊNCIAS
Alecrim, E. InfoWester - Introdução à Biometria. Dez. 2005. Disponível em: <www.infowester.com/
biometria.php>. Acesso feito em: 11 Dez. 2011.
Biometric Institute Limited. Disponível em: <www.biometricsinstitute.org>. Acesso feito em: 5 Jan.
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Colombo, F. J., et al.
2012.
&%$&RQVXOWRUHV%LRPpWULFRV$VVRFLDGRV/WGD8PDLQWURGXomRjELRPHWULDHVXDKLVWyULDJHUDO
'LVSRQtYHOHPZZZFRQVXOWRUHVELRPHWULFRVFRPEUB%LQWURGXFDRBGH¿QLFDRSKS!$FHVVRIHLWR
em: 5 Jan. 2013.
Ciência Hoje, Autenticação das Veias da Palma da Mão vence prémio de The Wall Street Journal.
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&267$60)&ODVVL¿FDomRHYHUL¿FDomRGDVLPSUHVV}HVGLJLWDLVI'LVVHUWDomR0HVWUDGR
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G1 – Tecnologia, Japoneses lançam celular que faz tradução para o inglês. Nov. 2007. Disponível
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em 21 Jan. 2013.
Malima/Artigos, Biometria: Problemas e Respostas. Abr. 2005. Disponível em: <www.malima.com.
EUDUWLFOHBUHDGDVS"LG !$FHVVRIHLWRHP-DQ
MOUNINA, G. Bocoum. $FFHSWDQFH 7KUHVKROG¶V $GDSWDELOLW\ LQ )LQJHUSULQW%DVHG
$XWKHQWLFDWLRQ0HWKRGV 1999. Dissertação (Mestrado em Ciências da Computação). Universidade
McGill, Montreal, 1999.
VIGLIAZZI, D. %LRPHWULD0HGLGDVGHVHJXUDQoD)ORULDQySROLV9LVXDO%RRNV
Interface Tecnológica, v. 10, n. 1, p. 37-44, 2013