Tecnologías Biométricas

Tecnologías Biométricas Ing. Julio César Álvarez Reyes [email_address] http://juliozet.blogspot.com http://www.twitter.com/juliozet

CONTENIDO
I. INTRODUCCION
II. HISTORIA
III. DEFINICIONES
IV. SISTEMAS BIOMÉTRICOS
V. CONSIDERACIONES
Kevin Mitnick “ Las organizaciones gastan millones de dólares en firewalls y dispositivos de seguridad, pero tiran el dinero porque ninguna de estas medidas cubre el eslabón más débil de la cadena de seguridad: la gente que usa y administra los ordenadores”

I. INTRODUCCION Hoy por hoy, la aplicación "consentida" es, sin duda, la seguridad. La biometría, tal y como se usa en aeropuertos, podría servir para reconocer a delincuentes o terroristas antes de que aborden un avión suponiendo, claro está, que los datos del sospechoso estén ya capturados en la base de datos. Esta tecnología se encuentra en un momento muy particular de su existencia. A pesar de que, en opinión de muchos, aún no está madura para su uso generalizado, las circunstancias mundiales específicamente, la obsesión por la seguridad exhibida por el gobierno estadounidense la han forzado a un desarrollo precipitado, y a ser instalada en muchos sitios de manera que, a decir de numerosos críticos, no es muy eficiente. Existen varios tipos de medición que pueden usarse para la biométrica. Los que la mayoría conoce, como la huella digital, la geometría de la mano y el análisis de los ojos, son también los que presentan mejor eficiencia hoy. Otros proyectos, en los que se trabaja intensamente, encierran promesas; por ejemplo, el reconocimiento de rostros, podría permitir en un futuro reconocer a delincuentes a través de cámaras de vigilancia, sin necesidad de aproximarse a ellos.

II. HISTORIA En el año 1684 de nuestra era donde se puede encontrar el primer estudio de las huellas dactilares sobre sus características de identidad de la persona. Dicho estudio fue llevado a cabo por el inglés Nehemiah Grew. Algunos contemporáneos de Grew realizaron estudios análogos, pero sin llegar a profundizar mucho más. A finales del siglo XVII y principios del XIX, nos encontramos con el inglés Thomas Bewick, que es considerado el primer caso oficial de firma mediante la huella dactilar, al utilizar esa técnica para firmar sus libros.

II. HISTORIA El siglo XIX fue realmente la fecha en la que se produjeron los mayores avances en técnicas de identificación biométrica. Fue en estos momentos cuando, en Europa, se extendió con gran éxito el sistema francés de Identificación Antropométrica de Bertillon, en el que se realizaban numerosas medidas del cuerpo de una persona. Su utilización por parte de la policía de los distintos países, hizo que el sistema se fuera perfeccionando. Pero fue precisamente un experto en este sistema, Sir Francis Galton, quien a finales del siglo XIX realizó estudios muy detallados sobre la huella dactilar, estudiando su estabilidad, unicidad y morfología. Sus trabajos, complementados por los de Vucetich, Henry, Hershel y Faulds (cada uno de forma independiente), consiguieron que la identificación por huella fuera aceptada y se convirtiera en el método de identificación biométrica más utilizado por la policía mundial. Sir. Francis Galton

III. DEFINICIONES Según el Diccionario de la Real Academia Española, se define BIOMETRÍA como "Estudio mensurativo o estadístico de los fenómenos o procesos biológicos”. Esta definición se hace más específica cuando se utiliza el término de Biometría dentro del campo de la Identificación de Personas. Se podría decir en este caso, que Biometría es la ciencia por la que se puede identificar a una persona basándose en sus características biofísicas o de comportamiento. Biometría viene del griego "bio" que significa vida y "metría" que significa medida o medición, biometría también es el estudio estadístico de los fenómenos o procesos biológicos y actualmente se utiliza biometría como el conjunto de métodos automatizados que analizan determinadas características humanas para identificar o autentificar personas. La biometría permite la autenticación de usuarios en base a sus características físicas como su huella dactilar, patrón del iris, estructura de su voz o forma y aspecto de su escritura manuscrita.

III. DEFINICIONES La biometría es el estudio de métodos automáticos para el reconocimiento único de humanos basados en uno o más rasgos conductuales o físicos intrínsecos. El término se deriva de las palabras griegas "bios" de vida y "metron" de medida. La "biometría informática" es la aplicación de técnicas matemáticas y estadísticas sobre los rasgos físicos o de conducta de un individuo, para “verificar” identidades o para “identificar” individuos. La biometría es la disciplina que permite identificar y/o obtener rasgos de la persona basándose en sus características físicas y/o en sus pautas de comportamiento. De esta forma estas tecnologías permiten establecer una relación entre una persona y un determinado patrón asociado a ella de forma segura e intransferible. La biometría es una tecnología de seguridad basada en el reconocimiento de una característica de seguridad y en el reconocimiento de una característica física e intransferible de las personas, como por ejemplo la huella digital.

IV. SISTEMAS BIOMETRICOS Entenderemos por sistema biométrico a un sistema automatizado que realiza labores de biometría. Es decir, un sistema que fundamenta sus decisiones de reconocimiento mediante una característica personal que puede ser reconocida o verificada de manera automatizada. En esta sección son descritas algunas de las características más importantes de estos sistemas. La alta fidelidad que entregan las tecnologías biométricas de mayor uso hoy y con más apoyo por las industrias comerciales son: la huella digital, el reconocimiento facial, la geometría de la mano, el iris, la voz, la firma

4.1 Técnicas Biométricas
Voz: La voz es uno de las características que identificamos como particulares de las personas y, en la vida diaria, nos permiten reconocerlas con facilidad. Es un medio natural de interacción con el entorno y por tanto resulta muy aceptable para los usuarios pronunciar una palabra o frase ante un micrófono para identificarse. La gran variabilidad de la voz de un mismo individuo lo largo de periodos relativamente cortos de tiempo, y la moderada especificidad de los parámetros que se extraen de ella hace que el reconocimiento del locutor sea una técnica de verificación que se usa únicamente en combinación como identificación por tarjeta inteligente, por código de acceso, etc.
Aunque las características de la huella dactilar son, sin lugar a duda, las más ampliamente utilizadas para realizar una identificación biométrica, cualquier otra característica biológica o del comportamiento de una persona puede ser utilizada para realizar la identificación, siempre que dichas características se demuestren propias de la persona a identificar. A continuación detallo las principales.

Huella Dactilar: Es, sin lugar a duda, la más estudiada y probada. Existen numerosos estudios científicos que avalan la unicidad de la huella de una persona y, lo que es más importante, la estabilidad con el tiempo, la edad, etc. En estos aspectos es una técnica que le lleva mucha ventaja a las demás, debido a su siglo de existencia.
La huella digital de un individuo es definida por una compleja combinación de patrones de líneas, arcos, lazos, y círculos. Un lector de huellas lee la huella mediante el uso de una luz intermitente a través de una lámina de vidrio, sobre el cual el usuario ha plasmado uno o varios de sus dedos, cuya reflexión se digitaliza. Software de Computadora existente sirve para codificar los distintos patrones encontrados en la imagen digitalizadas y las plantillas resultantes pueden ser encriptados en forma opcional y almacenados en una base de datos central o sobre una tarjeta individual de cada usuario.

Rostro: El reconocimiento facial, es decir, a través de la imagen del rostro, es uno de los que mayor crecimiento, al menos en cuanto a inversión y expectativas, está experimentando actualmente. Se trata de un problema complejo, pero de gran interés, ya que el ámbito de aplicación es muy amplio. Por otro lado, también despierta importantes suspicacias en la población, fundamentalmente en los sectores especialmente preocupados por los posibles perjuicios causados por las nuevas tecnologías en contra de la intimidad y las libertades individuales.
Se trata de un área de investigación activa actualmente y por tanto no existe consenso amplio todavía respecto al mejor tipo de características y los procedimientos de comparación más adecuados. En cualquier caso, se trata de almacenar información local (ojos, nariz, boca, etc.) y global (posición de cada rasgo en la cara) e integrarla en un modelo que facilite la identificación y, en su caso, la búsqueda eficiente.

Iris: Fue impulsada por Daugman en 1993. Los resultados obtenidos son, sin lugar a dudas, unos de los mejores de la actualidad, teniendo en cuenta que las características en las que está basada, el patrón de iris, permanece inalterable durante la vida del sujeto debido a la protección que le proporciona la cornea. Por otro lado, los estudios sobre la unicidad de las características, la han colocado muy por encima de la huella dactilar.
Oreja: Desde un punto de vista forense, se ha demostrado que la oreja de un individuo posee muchas características propias del mismo. Es una técnica de estudio muy reciente y su gran inconveniente es la necesidad de que el usuario descubra su oreja frente a una cámara, lo cual puede ser incómodo en el caso de personas con el pelo largo, o de determinados condicionantes sociales, de educación, religiosos, etc.
Andadura: o modo particular en el que una persona camina. Es una técnica basada en características del comportamiento.

Dinámica de Teclado: Se basa en reconocer a una persona por la forma en que escribe a máquina. Se mantiene la hipótesis de que el ritmo de teclado es característico de una persona, y prototipos existentes parecen reafirmar esa hipótesis. Sin embargo, además de ser una técnica basada en el comportamiento, y por tanto potencialmente emulable, tiene la limitación de no poder ser utilizada con usuarios que no saben escribir a máquina.
DNA: Sin lugar a dudas, la única técnica capaz de identificar unívocamente a una persona. Su potencia en el campo de la identificación choca con la dificultad en el desarrollo de sistemas automáticos de identificación en tiempo real y cómodo para el usuario. Los últimos intentos tratan de tomar la muestra mediante captación del sudor del usuario. Sin embargo habría que estudiar la reacción de los usuarios frente a ese modo de captar la muestra.
Olor: Técnica muy reciente, se basa en reconocer a una persona a través de su olor corporal. Las grandes incógnitas se encuentran en ver el rendimiento de este tipo de técnica frente a perfumes, colonias, olores ambientales, contactos con otras personas, etc.

Exploración de la Retina: Se ha demostrado que el patrón de los vasos sanguíneos de la retina presenta una mayor unicidad que el patrón del iris. Además, la casi imposible modificación de ese patrón, así como la facilidad para la detección de sujeto vivo, la hacen ser considerada la técnica más segura. Sin embargo, la forma de hacer la exploración, mediante láser, provocan un rechazo casi total por parte de los usuarios, estando sólo indicada para entornos de extrema seguridad, donde los usuarios son pocos y conscientes del grado de seguridad necesario.
Geometría de la Mano y/o del Dedo: Un escáner de mano es un dispositivo bastante simple que mide la geometría de la mano para obtener una plantilla de la mano del usuario.

4.2 Etapas en un sistema de identificación biométrico
Captura : Se toman los datos biofísicos o de comportamiento del sujeto. La toma de los datos depende evidentemente de la técnica biométrica empleada, pero también se pueden encontrar muchas variaciones para la misma técnica biométrica. Por ejemplo, la huella dactilar puede ser obtenida por cámara de video, ultrasonidos, efecto capacitivo sobre un semiconductor o exploración por láser.
Pre-procesado: En este bloque se adecúan los datos capturados para facilitar el tratamiento que tiene que realizar el siguiente bloque. Este bloque se encarga, dependiendo de la técnica, de tareas como reconocer el inicio de una frase y medir el ruido de fondo, hacer una extracción de bordes de la imagen capturada, localizar la muestra, rotarla y ampliarla (o reducirla) para que se encuentre entre los márgenes que reconoce el algoritmo siguiente, etc.

4.2 Etapas en un sistema de identificación biométrico
Extracción de Características: Se puede considerar el bloque más característico de la técnica a utilizar. Es el bloque en el que se fundamenta la capacidad del sistema de distinguir entre sujetos. Sin embargo, debido a distintas aproximaciones al problema, este bloque puede ser muy distinto, e incluso contradictorio, para la misma técnica, creándose distintos métodos dentro de una misma técnica. Por otro lado, en algunas ocasiones, el desconocimiento sobre las características que se deben extraer, lleva a utilizar técnicas basadas en Redes Neuronales, que mediante entrenamiento de las mismas, se intentan adecuar a los resultados esperados.
Comparación: Una vez extraídas las características de la muestra capturada, se han de comparar éstas con las previamente almacenadas, que se denominarán patrón. Lo más importante que hay que dejar claro cuando se habla de este bloque, es que no se trata de una comparación binaria (o de igualdad), sino que la variación de las muestras, por variaciones en la captura o leve variación de las características de sujeto, hacen que la comparación dé como resultado una probabilidad de semejanza. Por tanto, para determinar el éxito o fracaso de la comparación, habrá que determinar un umbral en esa probabilidad.

V. CONSIDERACIONES
En término generales las tecnologías biométricas otorgan uno de los niveles de autenticación menos franqueables en la actualidad. En un futuro no muy lejano, el uso de passwords y de PINs de acceso quedará obsoleto frente a los métodos biométricos, debido a que estos últimos presentan notables ventajas: están relacionados de forma directa con el usuario (un password, un token o un PIN pueden ser utilizados tranquilamente por un tercero autorizado –o no–); no es necesario llevar encima ningún aparato especial ni recordar nada; son exactos y permiten hacer un rastreo de auditorías. Y además de esto, dos de sus características más importantes: resultan muy aceptados en el entorno social (obvio, en definitiva, ¡nuestro cuerpo sigue siendo la llave de todo!) y no se necesita inversión para “llaves” nuevas.
Aunque parece que todo son ventajas, tenemos que señalar algunos inconvenientes, como que “darse de alta” no es siempre tan sencillo, ya que no es inmediato y hay que obtener más de una muestra, además de depender del cambio constante de nuestra fisionomía. También, es necesario disponer de dispositivos biométricos adecuadamente instalados y prestar mucha atención a la seguridad de los mismos ya que en la actualidad presentan importantes problemas de seguridad. Aún contando con estas desventajas, estos sistemas presentan importantes mejoras respecto a los sistemas tradicionales de autenticación y resultan muy ventajosos para las empresas implantar sistemas de este tipo.

V. CONSIDERACIONES
Robo de identidad. Las preocupaciones acerca del robo de identidad por el uso de la Biometría aún no han sido resueltas. Si el número de tarjeta de crédito de una persona es robado, por ejemplo, puede causarle a esa persona grandes dificultades. Si sus patrones de escaneado de iris son robados, sin embargo, y eso permite a otra persona acceder a información personal o a cuentas financieras, el daño podría ser irreversible. Frecuentemente, las tecnologías biométricas han sido puestas en uso sin medidas adecuadas de seguridad para la información personal que es resguardada a través de las mismas.
La Privacidad. Aunque la biometría es frecuentemente utilizada como un medio para combatir la criminalidad, existe la preocupación de que la biometría pueda ser utilizada para disminuir las libertades personales de los ciudadanos. Los desarrollos en tecnología video digital, infrarrojos, rayos X, inalámbricas, sistemas de posicionamiento global, biometría, escaneado de imágenes, reconocimiento de voz, ADN, e identificación de ondas cerebrales le proveen al gobierno con nuevos métodos para "buscar e investigar" vastas bases de datos individuales y colectivas de información sobre la población en general.

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by Julio César Álvarez Reyes on Jan 11, 2010

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