Caratteristiche e vantaggi dei sistemi multibiometrici

Come già detto nell’articolo Limitazioni e indecisione dei sistemi biometrici, alcune delle limitazioni derivanti dall’impiego di sistemi biometrici unimodali (sistemi biometrici che si basano sulla testimonianza fornita da un solo tratto biometrico) possono essere superate impiegando una pluralità di tratti biometrici. Tali sistemi, conosciuti come multibiometrici, sono ritenuti maggiormente affidabili per la presenza contemporanea di più caratteristiche, ritenute fortemente indipendenti tra loro. Questi sistemi sono anche in grado di soddisfare gli stringenti requisiti di performance imposti dalle varie applicazioni nei quali di solito sono inseriti. L’incremento dell’accuratezza del matching non è auspicabilmente l’unico vantaggio introdotto dai sistemi multibiometrici rispetto ai tradizionali sistemi unimodali; alcuni dei più significativi miglioramenti che si verificano sono riportati qui di seguito.

1. I sistemi multibiometrici affirontano il problema della nonuniversalità (copertura della popolazione limitata) incontrato nei sistemi unimodali. Se un dito non particolarmente secco di un soggetto gli impedisce di eseguire in maniera corretta la fase di enrollment all’interno di un sistema di riconoscimento di impronta digitale, la disponibilità di un tratto biometrico (o più d’uno), può essere rilevante aiuto allo scopo di includere l’individuo stesso nel sistema biometrico. Viene raggiunto un certo grado di flessibilità allorchè un utente si registra nel sistema impiegando una molteplicità di tratti (come volto, iride, voce, impronte digitali e mano), mentre solamente un sottoinsieme di queste caratteristiche (voce e impronte) viene richiesto durante l’autenticazione, che può essere basata sulla natura dell’applicazione che si sta considerando e la comodità dell’utente.

2. I sistemi multibiometrici possono facilitare il filtraggio o l’indicizzazione dei database biometrici su larga scala. Ad esempio, in un sistema bimodale composto da volto ed impronta digitale, il feature set del volto può essere adoperato per calcolare un valore di indice allo scopo di estrarre una lista di candidati di potenziali identità da un vasto database di soggetti. La modalità impronte digitali può successivamente determinare l’identità finale da questa ristretta cerchia di candidati.

3. Diventa sempre più complicato (anche se non impossibile) per un impostore tentare di eseguire operazioni di spoofing su una pluralità di tratti biometrici appartenenti ad un utente legittimamente registrato. Se ogni sottosistema indica la probabilità che un particolare tratto sia uno “spoof”, viene successivamente impiegato uno schema di fusione appropriato allo scopo di determinare se l’utente, di fatto, sia un impostore. In aggiunta a quanto riportato, chiedendo ad un soggetto di presentare un ristretto numero random di tratti al momento dell’acquisizione, un sistema multibiometrico facilita una tipologia di meccanismo challengeresponse, assicurando quindi che il sistema stia interagendo con un utente effiettivo. Da notare che un meccanismo di questo tipo può essere inizializzato anche nei sistemi di tipo unibiometrico (ad esempio, il sistema può asserire “Per favore dire 125670”, “alza la mano destra”, “chiudi gli occhi tre volte e muovi gli occhi verso destra”, “cambia la tua espressione sorridendo”, ecc.).

4. Un ulteriore problema che viene superato in modo efficace per mezzo dei sistemi multibiometrici è quello relativo alla rumorosità del dato in acquisizione. Nel momento in cui un segnale biometrico catturato da un singolo tratto risulta alterato da rumore, la disponibilità di ulteriori caratteristiche (auspicabilmente meno rumorose) possono aiutare nel determinare in maniera affidabile l’identità. Alcuni sistemi prendono in considerazione la qualità dei segnali biometrici dell’individuo durante il processo di fusione. Questo diventa importante specialmente allorchè il riconoscimento debba avvenire in condizioni avverse, dove alcuni tratti biometrici non possano essere estratti in maniera consona. Per fare un esempio, in presenza di rumore ambientale di tipo acustico, che impedisce la misura accurata della caratteristica della voce di un individuo, può essere adoperata dal sistema multibiometrico la caratteristica del volto per effiettuare la procedura di autenticazione. Stimare la qualit’ di un dato acquisito rappresenta un ulteriore problema da affirontare ed impone determinate scelte, ma quando viene realizzato in maniera opportuna, rappresenta un valore aggiunto in termini di benefici per un sistema multibiometrico.

5. Questa tipologia di sistemi aiuta anche nel continuo monitoraggio od il tracking di un individuo in situazioni nelle quali un singolo tratto non è sufficiente. Considerando un sistema biometrico che impiega una telecamera 2D per catturare il volto e le informazioni sull’andatura di una persona che cammina lungo un corridoio particolarmente affiondato, a seconda della posizione e della distanza del soggetto rispetto al punto di ripresa, le caratteristiche possono essere entrambe contemporaneamente presenti oppure no. Quindi, almeno una (ma anche entrambe) di queste caratteristiche possono essere sfruttate in relazione al posizionamento del soggetto rispetto al sistema di acquisizione, permettendo in tal modo il continuo monitoraggio dello stesso.

6. Un sistema multibiometrico può anche essere visto come un sistema fault tolerant, il quale continua ad operare anche quando certe sorgenti biometriche diventano non più affidabili, in seguito a malfunzionamenti nel sensore o nel software, oppure a deliberate manomissioni da parte di utenti. La nozione di fault tolerance diviene utile specialmente per quanto concerne i sistemi di autenticazione su vasta scala che coinvolgono un grande numero di soggetti (come un’applicazione di controllo imbarchi).