Аутентификация по рукописному почерку

Метод биометрической аутентификации по рукописному почерку основывается на специфическом движении человеческой руки во время подписания документов. Для сохранения подписи используют специальные ручки или восприимчивые к давлению поверхности. Этот вид аутентификации человека использует его подпись. Шаблон создается в зависимости от необходимого уровня защиты. Обычно выделяют два способа обработки данных подписи:

- анализ самой подписи, то есть используется просто степень совпадения двух картинок;

- анализ динамических характеристик написания, то есть для аутентификации строится свертка, в которую входит информация по подписи, временными и статистическими характеристиками её написания.

Шаблон подписи создаётся в зависимости от необходимого уровня защиты. Так как все планшеты опрашиваются с конечной частотой, а процесс оставления человеком подписи занимает обычно около 1-2 секунд, то на одну подпись приходится всего 100-200 точек, по которым её можно анализировать. Но если пользователь расписывается световым пером, кодируются не только координаты кончика пера, но и сила нажатия (давление) пера на планшет, угол наклона пера относительно планшета и угол пера по часовой стрелке.

Преимущества: недорогой метод, очень удобен для пользователя.

Недостатки: подпись может меняться со временем, как и моторные функции человека. В целом, при использовании «обучающихся» алгоритмов количество ошибок сильно зависит от продолжительности фазы обучения.

Ведущие производителями являются CIC, cic.com (предоставляют разные биометрические решения, не только по подписи); Cyber-SIGN, cybersign.com (позволяют производить не только аутентификацию, а также защищают целостность электронных документов); SOFTPRO, kofax.com (предоставляют легко-интегрируемую систему, а так же позволяют защищать документ при помощи ЭЦП).

Постановка задачи

Целью дипломного проекта является создание программного средства, основной функцией которого является аутентификация пользователя по биометрическому параметру, в данном случае по рукописной подписи. Разумеется, для аутентификации необходимо предварительно провести процедуру регистрации, а именно сбор данных о подписи, обработка этих данных и сохранение в некое место на диске. Для сбора данных будет использовано графическое устройство Huion 420d, которое по определенному протоколу возращает данные о положения пера (X и Y) и давление. Так же у каждого пользователя будет свой личный идентификационный номер, который присвоит ему оператор.

СТРУКТУРА РАБОТЫ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

Существует две группы методов для аутентификации подписей по способу получения данных.

Первый метод - статический. Система анализирует изображение, содержащую подпись человека. Метод так же называют off-line методом. Такой метод дает мало информации, так как известны только координаты точке.
Второй метод - динамический. Для сбора данных используется графический планшет. Динамическая информация может содержать в себе следующие характеристики:

- пространственная координата конца пера x(t);

- пространственная координата конца пера y(t);

- давление конца пера на планшет;

- угол движения пера;

- наклон пера.

Динамический метод имеет более высокую степень надежности, так как, помимо статической информации, содержит дополнительную, динамическую. Соответственно, последний метод получил большую степень распространения.