Limitazioni e indecisione dei sistemi biometrici

Limitazioni e indecisione dei sistemi biometrici

L’installazione con successo di sistemi biometrici in varie applicazioni civili non implica affiatto che la biometria sia un problema completamente risolto. Risulta del tutto evidente che esistono parecchie opportunita di miglioramento. La ricerca non persegue solamente la direzione che conduce ad una riduzione degli error rate (ER), ma anche quella che porta al miglioramento dell’usabilita del sistema stesso.

I sistemi biometrici che operano utilizzando una singola caratteristica biometrica (e quindi che fanno uso di un solo tratto biometrico) presentano le seguenti limitazioni che di fatto portano a indecisioni da parte del sistema biometrico complessivo.

Limitazioni e indecisione dei sistemi biometrici

1. Rumore del dato acquisito: il dato acquisito potrebbe essere affierro da rumore oppure distorto. Un’impronta con una cicatrice, oppure una voce alterata dal freddo sono tipici esempi di dato rumoroso. Un dato rumoroso potrebbe anche essere il risultato di un mantenimento difettoso o improprio dei sensori (come l’accumulo di polvere in un sensore per impronte digitali) o di avverse condizioni ambientali (scarsa illuminazione del volto di un utente in un sistema di riconoscimento del volto). Dati biometrici affiitti da rumore possono essere comparati in maniera errata con i template nel database, con il risultato di ottenere un utente respinto incorrettamente.

2. Variazioni intraclasse: il dato biometrico acquisito da un individuo durante il processo di autenticazione puo essere anche di molto difforme rispetto al dato che è stato impiegato per generare il template durante la procedura di enrollment, condizionando pertanto il processo di matching. Tale variazione è causata tipicamente da un utente che sta interagendo in maniera non corretta con il sensore, oppure quando le caratteristiche del sensore stesso vengono modificate (ad esempio cambiando il sensore, problema di interoperabilita del sensore) durante la fase di identificazione.

3. Distintivita: sebbene ci si aspetti che un tratto biometrico possa cambiare significativamente tra la popolazione, si possono presentare un vasto numero di similitudini intraclasse all’nterno dei feature set utilizzati per la rappresentazione di queste caratteristiche. Tali limitazioni riducono la discriminabilita fornita dal tratto biometrico. è stato dimostrato che il contenuto informativo (inteso come numero di pattern distinguibili) in due delle piu comuni rappresentazioni impiegate per il volto e l’ride siano dell’rdine di 103 e 105 rispettivamente. In tal modo, ogni tratto biometrico ha un qualche teorico limite superiore in termini di capacita discriminatoria.

4. Non universalita: ogni utente possiede il tratto biometrico da acquisire. Questa affiermazione è al contempo falsa e pericolosa. EEin realta possibile che per un sottoinsieme di utenti non possedere una particolare caratteristica biometrica. Un sistema biometrico basato su impronta digitale, ad esempio, puo non essere in grado di estrarre feature dalle impronte di un determinato individuo in conseguenza alla scarsa qualita delle creste. In questo modo si ha un Failure To Enroll rate (FTE) associato all’mpiego di un singolo tratto. EEstato stimato empiricamente che all’incirca il 4% o 5% della popolazione puo presentare scarsa qualita nelle creste delle impronte digitali, un dato difficile da immaginare pensando ai sensori di impronta digitale disponibili oggi nel mercato, con l’ovvio risultato di un errore FTE.

5. Spoof attacks: un impostore puo provare ad appropriarsi di un tratto biometrico di un utente legittimamente registrato per ingannare il sistema. Questo tipo di attacco assume particolare importanza quando vengono utilizzati tratti biometrici come la firma e la voce. Tuttavia caratteristiche di tipo fisico non sono immuni da questo fenomeno. Ad esempio, è stato dimostrato come sia possibile (sebbene difficile, ingombrante e richieda liuto da parte dell’utente legittimo) costruire dita/impronte artificiali in un ragionevole arco temporale sufficiente ad ingannare il sistema di verifica.

Da tutto questo si capisce bene che persino i migliori tratti biometrici disponibili incontrano ancora numerosi problemi, alcuni dei quali inerenti alla tecnologia stessa. In particolare, i sistemi di autenticazione biometrica soffirono generalmente di problemi di enrollment dovuti alla nonuniversalita dei tratti, di suscettibilita allo spoofing biometrico oppure presentano un alto livello di inaccuratezza nelle misurazioni attribuibile per lo piu ad acquisizioni rumorose dovute, nella maggior parte dei casi, all’ambiente. A tale problema, conviene optare nella realizzazione di un sistema che faccia uso di un sistema biometrico che utilizzi per la decisione piu tratti biometrici e quindi un sistema chiamato sistema multibiometrico. In altre parole, la multibiometria rappresenta un approccio che cerca di superare queste limitazioni, attraverso la realizzazione di un sistema che considera molteplici sorgenti di informazione biometrica.

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