Definizione del Sistema Biometrico e sue caratteristiche

Un sistema biometrico è essenzialmente un sistema di pattern recognition che opera acquisendo dati biometrici da un individuo, estraendo un feature set dalle informazioni ottenute e confrontando tale insieme di features con un template memorizzato tipicamente in un database. A seconda del contesto dell’applicazione, un sistema biometrico puo operare, per quanto concerne l’identificazione, nelle modalita di verifica e identificazione.

1. Nella modalita di verifica, il sistema valida l’identita di una persona confrontando il dato biometrico acquisito con il relativo template (anche piu di uno) memorizzato nel database di sistema. Allinterno di un sistema siffiatto, un individuo che voglia essere identificato dichiara un’identita, usualmente attraverso un PIN (Personal Identification Number), uno username, una smart card,… , ed il sistema realizza un confronto unoauno al fine di determinare se l’identita acclarata sia vera o meno. La verifica dell’identita viene spesso impiegata per il riconoscimento positivo, dove lo scopo consiste nel prevenire l’utilizzo della stessa identita da parte di piu persone.

2. Al contrario, nella modalita di identificazione, il sistema riconosce un individuo ricercando tra i templates di tutti gli utenti memorizzati nel database al fine di trovare riscontro. Quindi, il sistema effiettua un confronto di tipo unoamolti per stabilire l’identita del soggetto (oppure fallimento qualora l’utente non risulti registrato nel database) senza che questi abbia dichiarato una qualche identita specifica. L’identificazione rappresenta un componente critico per quanto concerne le applicazioni di negative recognition nelle quali il sistema appura se la persona sia chi (implicitamente o esplicitamente) nega di essere. Il proposito del riconoscimento negativo è di impedire che un singolo individuo utilizzi una pluralita di identita. L’identificazione puo altresai essere impiegata nel riconoscimento di tipo positivo. Mentre i metodi tradizionali di riconoscimento dellindividuo come password, PIN, parole chiave e token possono essere impiegate per il riconoscimento di tipo positivo, il riconoscimento negativo puo essere stabilito unicamente attraverso la biometria.

In futuro, il termine riconoscimento verra utilizzato in maniera generica allorchè non si riesca, o non si voglia distinguere tra la modalita di verifica o di identificazione. L’architettura di un sistema di autenticazione di identita automatico consiste di quattro componenti:

1. interfaccia utente;
2. database di sistema;
3. modulo di enrollment;
4. modulo di autenticazione o verifica.

L’interfaccia utente fornisce quei meccanismi necessari all’utente per fornire le informazioni riguardanti la propria identita e per inserire il relativo tratto biometrico nel sistema. Il database consiste in una collezione di record contenenti alcuni campi utilizzati per scopi di identificazione:

1. username della persona;
2. template dei dati caratteristici del tratto relativo al soggetto;
3. altre informazioni utili alla decisione.

I rimanenti due elementi sono quelli che caratterizzano il modo di operare del sistema:

1. Modalita Enrollment: in questa modalita viene acquisito il dato biometrico dell’utente utilizzando un lettore e successivamente memorizzato nel database. Il dato catturato puo anche essere supervisionato da parte di un umano a seconda del tipo di applicazione e del grado di accuratezza richiesto. Per facilitare le operazioni di matching, la rappresentazione digitale in input viene poi processata da un estrattore di features al fine di generare una rappresentazione compatta, ma dall’lto contenuto informativo, il template. Tale template viene etichettato con l’dentita dell’utente (come visto in precedenza) per facilitarne l’itenticazione e, a seconda della situazione, puo essere posto su un database centralizzato oppure su una smart card appartenente al soggetto registrato. Puo risultare buona norma memorizzare piu di un template, i quali possono essere aggiornati nel tempo per evitare l’nsorgenza di problemi legati alla non permanenza.

2. Modalita Autenticazione: per mezzo di questa modalita, il tratto biometrico viene nuovamente acquisito e il sistema lo utilizza per identificare quale utente sia, oppure allo scopo di accertare l’dentita dichiarata dallo stesso. Si ricorda che, mentre l’identificazione consiste nel confronto del template acquisito con tutti quelli presenti nel database, la verifica comprende il solo confronto con il template relativo all’identita dichiarata. In questo modo, identificazione e verifica sono due problemi diversi aventi le proprie complessita.

Componenti di un sistema biometrico

Per quanto concerne i componenti, invece, in un sistema biometrico si distinguono quattro parti principali:

1. Sensore che consente l’cquisizione del dato biometrico di un individuo. Un esempio è il sensore per le impronte digitali;
2. Feature Extraction nel quale il dato acquisito viene processato per estrarre i valori di feature. Per esempio, la posizione e l’rientamento dei punti delle minuzie in un’immagine di impronta digitale verranno prelevati ed estratti nel modulo di estrazione delle features del sistema;
3. Modulo di matching, dove i valori presenti nelle features vengono confrontati con quelli presenti nel template al fine di generare un punteggio finale;
4. Modulo di decisione nel quale viene stabilita l’identita dell’utente, oppure l’dentita dichiarata viene accettata o rifiutata, basandosi sul punteggio generato nel modulo di matching.