تبلیغات
پرسش و پاسخ - سئوالات کامپیوتری - اسکنرهای اثر انگشت چگونه کار می کنند؟
كامپیوتر برای همه

:درباره وبلاگ

:آرشیو

:طبقه بندی

:پیوندها

:پیوندهای روزانه

:صفحات جانبی

:نویسندگان

:آخرین پستها

:ابر برچسبها

:نظرسنجی

آماروبلاگ

سه شنبه 2 شهریور 1389-11:33 ب.ظ



سلام طاعاتتون مقبول حق

باز هم من و باز هم یک مقاله

این مقاله جنبه ی امنیتی داره

و مقاله بعد هم در همین زمینه خواهد بود

بخونید و نظر بدید

مقدمه

اسکنرهای اثرانگشت کامپیوتری شده برای چندین دهه تکیه گاهی اصلی برای به لرزه درآوردن جاسوس ها بودند، البته تا همین اواخر، هم اکنون یک فناوری تاحدی عجیب و غریب در دنیای واقعی به شمار می روند. در چند سال گذشته، اسکنرها از همه سر برآورده اند – در اداره پلیس، ساختمانهایی با ضریب امنیتی بالا و حتی در صفحه کلید های کامپیوتر. شما نیز می توانید یک اسکنر اثر انگشت USB را با قیمتی کمتر از 100 دلار تهیه نمایید، تا کامپیوتر شما توسط فناوری پیشرفته ی بیومتریک محافظت شود. بجای یک کلمه عبور، نیازمند اثر متمایز خود برای دستیابی به کامپیوترتان خواهید بود.

در این مقاله، رازهایی که در پشت این فناوری نهفته است را بررسی می کنیم. همچنین این فناوری را با سیستمهای کارت اعتباری و کلمه عبور مرسوم مقایسه کرده و می فهمیم که چگونه می توانند با شکست مواجه شوند.

ماوس با اسکنر اثر انگشت

 اثر انگشت

اثر انگشت ها یکی از آن دوران های عجیب و غریب طبیعت هستند. کارتهای شناسایی که براحتی در دسترس هستند. اثر انگشت ما طرحی منحصر به فرد داشته که شما را متمایز از دیگران می سازد. اما چگونه؟

افراد شیارهای ریزی  بر روی پوست انگشت خود دارند. این شیارها به دستها کمک می کنند تا اشیا را براحتی دربرگیرند ، دقیقا مانند شیارهای لاستیک بر روی جاده.

کاربرد دیگر اثر انگشتها یک تطبیق کامل است. مانند هرچیزی در بدن انسان، این شیارها توسط آمیزشی از ژنتیک و فاکتورهای محیطی شکل گرفته اند. کد ژن در DNA دستورالعملهای عمومی ای که پوست باید بر اساس آن با رشد جنین شکل گیرد بیان می کند، اما روش ویژه ای که پوست شکل می گیرد حاصل رویدادهای تصادفی است. موقعیت دقیق جنین در رحم در زمانی خاص، ترکیب دقیق و غلظت مایع  پر کننده کیسه غشایی حاوی جنین در رحم، چگونگی شکل گیری هر شیار بخصوص را تعیین خواهد کرد.

بنابراین، علاوه بر چیزهای بی شماری که در تعیین ترکیب ژنتیک شما در مکان اول قرار می گیرند، فاکتورهای محیطی بیشماری در شکل گیری انگشتان تاثیر گذارند. درست مانند وضعیت آب و هوا که ابرها یا خط ساحلی را شکل می دهد، کل فرایند نمو بسیار بی نظم است، در تمام بررسی تاریخ بشریت، واقعا شانسی برای یافتن دو الگوی کاملا یکسان شکل گیری شیار وجود ندارد.

در نتیجه، اثر انگشت ها یک نشان منحصر به فرد برای یک شخص می باشند، حتی برای دوقولوها. و درحالیکه دو اثر انگشت در یک نگاه اجمالی اساسا شبیه هم هستند، یک بازپرس آموزش دیده یا یک نرم افزار پیشرفته می تواند انتخابی شفاف داشته باشد، تفاوتها را تعیین نماید.

این یک ایده ابتدایی برای تحلیل اثر انگشت در تجسس جرم و امنیت می باشد. برنامه ی اسکنرهای اثر انگشت جایگزینی است برای یک فرد تحلیلگر، از طریق جمع آوری یک نمونه اثر انگشت و مقایسه آن با نمونه های ثبت شده.

 

اسکنرهای نوری

سیستم اسکنر اثر انگشت دو کار اساسی انجام می دهد: دریافت تصویری از انگشت شما، و تعیین کند که آیا الگوی شیارها و گودی ها در این تصویر با الگوی شیارها و گودی های تصویر از پیش ثبت شده مطابقت دارد یا نه راه های گوناگونی برای دریافت تصویر انگشت یک شخص وجود دارد. رایجترین روش امروزی اسکن نوری و خازنی است. نتیجه کار هر دو نوع یکسان، اما روشی که به کار می برند کاملا متفاوت است.

قلب یک اسکنر نوری دستگاه توام با بار (CCD) می باشد، سیستم حسگر نور مشابه آنچه در دوربین های دیجیتال و فیلمبرداری استفاده می شود. CCD بطور ساده آرایه ای است از دیودهای حساس به نور که photosites  نامیده می شود، که در پاسخ به فوتون های نوری سیگنالهای الکتریکی تولید می کند. هر photosites  یک پیکسل را ثبت می کند. در نتیجه، پیکسل های نوری و تاریک تصویر  صحنه ی اسکن شده را تشکیل می دهند(بطور مثال، انگشت). بطور نمونه، مبدل آنالوگ به دیجیتال در سیستم اسکنر سیگنال الکتریکی آنالوگ را برای تولید یک نمایش دیجیتالی از این تصویر پردازش می کند. فرایند اسکن کردن با قرار دادن انگشتان بر بروی صفحه ی شیشه ای آغاز می شود، و دوربین CCD عکس برداری می کند. اسکنر منبع نور مخصوص به خود را دارد، آرایه ای از دیودهای ساتع کننده نور (LED)، تا شیارهای انگشت را روشن کند. در حقیقت سیستم CCD تصویر معکوس شده ی انگشت است، با نواحی تاریکتر نشان دهنده ی نور منعکس شده ی بیشتر (شیارهای انگشت) و نواحی روشن تر نشان دهنده ی نور منعکس شده کمتر ( گودی های بین شیارها). قبل از مقایسه ی اثر انگشت با داده ای ذخیره شده، پردازشگر اسکنر  اطمینان حاصل می کند که CCD تصویری شفاف دریافت کرده باشد. میانگین تاریکی پیکسل ها، یا مقادیر کلی در نمونه کوچک را بررسی می کند، و اگر تصویر خیلی تاریک یا خیلی روشن باشد تصویر اسکن شده را رد می کند. اگر تصویر اسکن شده رد شود، اسکنر زمان پرتوگیری را تنظیم می کند و دوباره برای اسکن کردن تصویر اقدام می کند.

اگر پردازشگر تصویر اسکن شده را تایید نماید، فرایند مقایسه اثر انگشت اسکن شده با اثر انگشت از پیش ثبت شده آغاز می گردد. ما به این فرایند نگاه کوتاهی خواهیم داشت، اما ابتدا فناوری بزرگ دیگری برای اسکن کردن را بررسی خواهیم کرد.

 

اسکنر خازنی

همانند اسکنرهای نوری، اسکنرهای اثر انگشت خازنی تصویری از شیارها و گودی های شیار که اثر انگشت را تشکیل می دهند ایجاد می کند. اما بجای حس کردن اثر انگشت از طریق نور، با استفاده از جریان الکتریکی انباره می کند. دیاگرام زیر یک سنسور خازنی ساده را نشان می دهد. سنسور از یک یا چند چیگ نیمه هادی شامل آرایه ای از سلول های ریز ساخته می شود. هر سلول شامل دو صفحه رسانا که با لایه ی عایق پوشانده شده اند می باشد. سلول ها ریز هستند، ریز تر از عرض یک شیار انگشت.

سنسور به یک integrator (مدار الکتریکی ای که تقویت کننده عملیاتی معکوس کننده ساخته شده است) متصل شده است. تقویت کننده ی معکوس کننده یک دستگاه نیمه رسانای مرکب است که از تعدادی ترازیستور، مقاومت و خازن تشکیل شده است. جزئیات بیشتر در مورد نحوه عملکرد آن نیازمند مقاله ای مجزا است، اما در اینجا می توانیم درکی کلی از ماهیت اسکنر خازنی بدست آوریم.

مانند هر تقویت کننده ای، تقویت کننده ی معکوس کننده یک جریان را بر اساس نوسانات آن به جریان دیگری تبدیل می کند. مخصوصا، تقویت کننده ی معکوس کننده یک ولتاژ ورودی را تبدیل می کند. تبدیل (یا اصلاح)  مبنی بر نسبت ولتاژ دو ورودی (که ترمینال معکوس و ترمینال غیرمعکوس نامیده می شوند) می باشد. در این حالت، ترمینال غیرمعکوس به زمین متصل شده و ترمینال معکوس به منبع ولتاژ ورودی و یک حلقه بازخورد متصل می شود. حلقه بازخورد، به خروجی تقویت کننده متصل شده و شامل دو صفحه ی رسانا می باشد. همانطور که ممکن است شما متوجه شده باشید، دو صفحه رسانا یک خازن ساده را شکل می دهند که عنصر الکتریکی می تواند انرژی را ذخیره کند. سطح انگشت به عنوان صفحه خازن سوم عمل می کند، که گودی های شیار به عنوان پاکتی از هوا ، نقش لایه های عایق جدا کننده صفحات در ساختار سلول را بازی می کنند. تغییر فاصله ی بین صفحات خازن (با نزدیک یا دور کردن  انگشت از صفحه های رسانا) ظرفیت کلی (توانایی ذخیره انرژی) خازن را تغییر می دهد. بنابر این ظرفیت، خازن موجود در سلول زیر یک شیار ظرفیت بیشتری نسبت به خازن موجود در سلول زیر گودی یک شیار  خواهد داشت.

برای اسکن کردن انگشت، پردازشگر نخست سوئیچ ریست را برای هر سلول می بندد،که ورودی و خروجی تقویت کننده ها را برای توازن در مدار مجتمع می بندد. وقتیکه سوئیچ دوباره باز شود پردازشگر جریانی تثبیت شده را به مدار مجتمع اعمال می کند، خازن ها بارگذاری می شوند. ظرفیت الکتریکی خازن حلقه ی بازخورد در ولتاژ ورودی تقویت کننده تاثیر می گذارد، که در خروجی تقویت کننده تاثیر می گذارد. ازآنجاییکه فاصله ی انگشت ظرفیت الکتریکی را تغییر می دهد، در تغییر ولتاژ خروجی به جای گودی شیار انگشت ، یک شیار انگشت حاصل می شود.

پردازشگر اسکنر این ولتاژ خروجی را خوانده و  تعیین می کند که این ویژگیهای یک شیار است یا گودی شیار. با خواندن هر سلول موجود در آرایه ی سنسور، پردازشگر می تواند آنها را گردآوری کرده و تصویر کلی اثر انگشت را تشکیل دهد، مانند تصویر حاصله از اسکنر نوری.

مزیت اصلی اسکنرهای خازنی این است که نیاز به شکل واقعی اثرانگشت دارند، بجای الگویی از نور و تاریکی که درکی بصری از اثر انگشت را شکل می دهد.این ویژگی سیستم را برای فریب خوردن دشوارتر می سازد. بعلاوه، از آنجاییکه این اسکنرها از چیپ نیمه رسانا به جای CCD استفاده می کنند، بسیار کم حجم تر از دستگاه های نوری هستند.

 

آنالیز

در فیلم ها تحلیلگران اثر انگشت بطور نمونه جایگذاری تصاویر گوناگون اثرانگشت برای یافتن یک تصویر منطبق می باشد. در حقیقت، این روش کارآمدی برای مقایسه ی اثر انگشت ها نیست. لکه می تواند دو تصویر یکسان از یک اثر انگشت را کاملا متفاوت نشان دهد، بنابراین شما هرگز تصویر کاملی دریافت نخواهید کرد. بعلاوه، استفاده از تمام تصویر اثر انگشت در تحلیل مقایسه ای قدرت  پردازشی زیادی نیاز خواهد داشت و به سرقت رفتن داده های اثر انگشت را راحتتر می کند. درعوض، بیشتر سیستم های اسکن کننده ی اثر انگشت ویژگیهای خاص اثر انگشت را که عموما با عنوان minutiae شناخته می شود، مقایسه می کنند. بطور نمونه، بازپرس انسانی و کامپیوتری بر روی نقاطی تمرکز می کنند که خطوط شیار به آن ختم شده اند یا یک شیار به دو قسمت تقسیم شده است. در نتیجه، این ویژگیها و دیگر ویژگیهای ممتاز برخی اوقات typica نامیده می شوند.

نرم افزار سیستم اسکن کننده از الگورتم هایی با پیچیدگی بالا برای تشخیص و تحلیل این minutiae ها استفاده می کند. ایده اولیه این است که موقعیت نسبی minutiae ها اندازه گیری شود، در روشی تقریبا مشابه ممکن است قسمتی از آسمان را توسط موقعیت نسبی ستاره ها تشخیص دهید. یک روش ساده این است که بر روی شکلهایی که minutiae متفاوت شکل می دهند ، وقتی بین  آنها خطوط مستقیم رسم می کنید، تمرکز کنید. اگر دو اثر انگشت سه شیار داشته باشد که خاتمه یافته باشند و دو شیار داشته باشد که به دو قسمت تقسیم شده باشند، شکلی مشابه با ابعادی یکسان را تشکیل می دهند، و بسیار محتمل است که اثری یکسان را شکل دهند. برای مطابقت، سیستم اسکن کننده تمام الگوی minutiae را در هر دو نمونه جستجو نخواهد کرد. ساده تر است که تعداد مشخصی از الگوهای  minutiae را جستجو کند که در هر دو اثر رایج است. تعداد دقیق با توجه به برنامه اسکن کننده متفاوت می باشد.


 

موافقان و مخالفان

روشهای متعددی  وجود دارد که یک سیستم امنیتی بتواند بررسی کند که فردی کاربر مجاز است یا خیر. بیشتر سیستم ها از یک یا چند روش زیر استفاده می کنند:

·         شما چه دارید

·         شما چه می دانید

·         شما که هستید

برای عبور از سیستم اول، نیاز به یک توکن مانند کارت شناسایی دارید که یک نوار مغناطیسی داشته باشد. برای سیستم دوم نیاز به کلمه عبور یا شماره ی PIN دارید و برای سیستم سوم نیاز به یک گواهی فیزیکی دارید که بگویید که هستید مانند اثر انگشت ، صدا یا الگوی قرنیه. سیستم های سوم مانند اسکنرهای اثر انگشت چند مزیت نسبت به سیستم های دیگر دارند برخی از آنها:

·         جعل خصوصیات فیزیکی به مراتب سخت تر از کارتهای شناسایی است

·         نمی توانید مانند کلمه عبور الگوی اثر انگشت را حدس بزنید

·         نمی توانید اثر انگشت، عنبیه ها یا صدای خودر را مانند کارت دسترسی خود جا بگذارید

·         نمی توانید اثر انگشت خود را مانند کلمه عبور فراموش کنید

اما، همانطور که موثر هستند، مطمئنا خالی از عیب نخواهند بود، و معایب بزرگی دارند. اسکنرهای نوری نمی توانند همیشه اثر انگشت و تصویر اثر انگشت را از هم تمیز دهند، و اسکنر های خازنی برخی اوقات می توانند  با قالب انگشت شخصی دچار اشتباه شوند. اگر شخصی به اثر انگشت یک کاربر مجاز دسترسی پیدا کند می تواند اسکنر را فریب دهد. در بدترین حالت، بزهکار ممکن است انگشت کاربر مجاز را قطع کند تا از سیستم امنیتی عبور کند. برخی اسکنرها  سنورهای گرما و ضربان را برای بررسی حیات انگشت دارا می باشند ، درمقابل قالب انگشت یک فرد یا انگشت بریده شده ی یک فرد. برای اینکه این سیستم های امنیتی بیشتر قابل اتکا باشند، ایده خوبی است که تحلیل بیومتریک را با ابزارهای مرسوم شناسایی ، نظیر کلمه عبور ترکیب کنیم. ( مثلا دستگاه خودپرداز (ATM) به کارت بانک و پین کد نیاز دارد)

مشکل واقعی با سیستم های امنیت بیومتریک میزان خسارت است وقتی شخصی در به سرقت بردن اطلاعات شناسایی شما موفق باشد. اگر شما کارت اعتباری خود را گم کنید یا تصادفا شماره پین خود را به کسی بگوید، می توانید همیشه کد خود را تغییر دهید یا کارت جدید بخرید. اما اگر شخصی اثر انگشت شما را بدزدد، تقریبا باقی عمرتان را بدشانس خواهید بود. نمی توانید از اثر انگشت خود بعنوان روشی از شناسایی استفاده کنید تا زمانیکه کاملا مطمئن شوید که تمام کپی ها از بین رفته است. راهی برای اثر انگشت جدید وجود ندارد.

اما حتی با این عیب قابل توجه، اسکنرهای اثر انگشت و سیستمهای بیومتریک بهترین ابزار شناسایی هستند. در آینده ، به جزئی لاینفک از زندگی هر روزه بیشتر افراد تبدیل خواهند شد، درست مانند کلیدها، کارتهای خودپرداز (ATM) و کلمه های عبور امروزی.


نظرات() 

تاریخ آخرین ویرایش:- -


haileyhenter.wordpress.com
سه شنبه 2 خرداد 1396 02:16 ب.ظ
That is a very good tip especially to those new to the blogosphere.
Brief but very precise info… Thanks for sharing this one.
A must read post!
جمعه 30 بهمن 1394 03:37 ب.ظ
سلام چطور ابتدا وارد برنامه pho بشم
reza
جمعه 1 اسفند 1393 02:28 ب.ظ
موقع روشن کردن وای فای لپ تاپم چراغش به صورت زرد روشن میشه آیا این یک مشکل یا نه ضمنا لپتاپم ایسر.
lili
یکشنبه 22 تیر 1393 02:15 ب.ظ
آنتی ویروس من کسپراسکای2011 هست میخام آپدیت کنم نمیشه کلا دکمه آپدیت در صفحه اصلی کسپرغیرفعال است و وقتیمیخام لایسنس را فعال کنم هی ارور میده نمیدونم چیکارکنم؟ایراد ازکجاست؟از اینترنت کدهارا دانلود کردم ولی باز قبول نمیکنه
خواهشا راهنماییم کنید.
امین کرمی
شنبه 23 فروردین 1393 10:21 ب.ظ
الووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووو کجای
محمد


بگودیگر
امین کرمی
شنبه 23 فروردین 1393 10:20 ب.ظ
محمد چند سالته
امین کرمی
شنبه 23 فروردین 1393 10:17 ب.ظ
وینوز من هشت است ومن کلاس هفتمم
امین کرمی
شنبه 23 فروردین 1393 10:15 ب.ظ
لطفا سریع جواب دهید من برای مدرسه ازین دودی من های شارژی خریدم ولی تاسفانه فایل pdfوورد رابالا نمیارد چهکنم ای برنامه ایهست تافرمتش را تعویض کنم
mohamad
چهارشنبه 20 شهریور 1392 02:06 ق.ظ
با سلام کامپیوتر من در بازی ها به هنگام بالا بردن رزولوشن با کندی سرعت مواجه می شوم دلیلش چیه. cpu intel core 2 duo e6550 2.33 و graphic ge force 9400 gt 1024mb 128bit و ram 4gb.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر