انگشت نگاری غیرتماسی چیست و چگونه کار می‌کند؟

انگشت نگاری غیرتماسی جدیدترین گام در روند تکامل اسکنرهای بیومتریک است. برخلاف روش‌های سنتی و متداول انگشت نگاری مانند استفاده از جوهر و یا اسکنرهای تماسی الکترونیکی، در این روش نیازی به فشار دادن انگشت روی هیچ دستگاهی نیست. در واقع، در فناوری انگشت نگاری غیرتماسی تنها به انگشت، گوشی هوشمند و یک اپلیکیشن مخصوص برای ثبت و تجزیه و تحلیل اثر انگشت نیاز دارید! با دیجی رو همراه باشید.

اساس کار انگشت نگاری غیرتماسی چیست؟

در روش انگشت نگاری غیرتماسی، کافیست تا دست خود را در فاصله حدود یک اینچی از لنز دوربین گوشی بگیرید. سپس، دوربین از انگشتان شما عکس می‌گیرد و همانند فناوری‌های قدیمی، یک تصویر اثر انگشت تولید می‌کند. در ظاهر، ایده و شیوه کارکرد این فناوری بسیار ساده است زیرا تنها چیزی که برای گرفتن عکس نیاز دارید یک گوشی هوشمند اندرویدی با دوربین حداقل 2 مگاپیکسلی است. اما حقیقت این است که لایه‌های زیرین این فناوری بسیار جذاب و البته پیچیده است.

انگشت نگاری غیرتماسی چگونه کار می‌کند؟

اگر چه فناوری استفاده شده در انگشت نگاری غیرتماسی ساده به نظر می‌رسد، اما ریزه‌کاری‌های زیادی در پس زمینه آن وجود دارد تا بتوان از ثبت، پردازش و تشخیص دقیق اثر انگشت اطمینان حاصل کرد. در حالت کلی می‌توان گفت در اکثر روش‌های انگشت نگاری غیرتماسی از چهار مرحله استفاده می‌شود که عبارتند از:

1. پیش پردازش
2. استخراج ویژگی
3. تجزیه و تحلیل اجزای اصلی
4. تطبیق

پیش پردازش

در ابتدا، برنامه ویژه‌ای که برای این منظور طراحی شده، تصویر گرفته شده از انگشت را از حالت رنگی RGB به تک رنگ سیاه و سفید تبدیل می‌کند. در این مرحله، تضاد رنگی قسمت‌های مختلف، شدت رنگ پوست و همچنین تغییرات یا اعوجاج‌های ناشی از انعکاس نور و پس‌زمینه تصویر نیز در نظر گرفته می‌شود.

سپس، برنامه وضوح تصویر را با استفاده از تبدیل فوریه کوتاه مدت (STFT) یا روش‌های مشابه، مقیاس‌بندی می‌کند و تصویر را بهبود می‌بخشد. شما می‌توانید این کار را مانند تنظیم یک صفحه کلید در نظر بگیرید. در پایان مرحله پیش پردازش، تصویری دقیق و آماده برای استخراج ویژگی تولید می‌شود.

استخراج ویژگی

اثر انگشت انسان‌ها از نظر شکل و نقش با هم متفاوت است و همین منحصر به فرد بودن باعث شده تا از اثر انگشت بتوان برای احراز هویت استفاده کرد. در مرحله استخراج ویژگی، اپلیکیشن از فیلترهای Gabor برای استخراج ویژگی‌های منحصر به فرد اثر انگشت استفاده می‌کند. این برنامه الگوهای موجود در اثر انگشت، به خصوص نوع آرایش برجستگی‌های آن را اسکن و استخراج می‌کند. برجستگی‌های نوک انگشت انسان‌ها یکنواخت نیستند و از نظر جهت‌گیری و تراکم در بخش‌های مختلف آن متفاوت می‌باشند.

برای درک بهتر موضوع، می‌توان هر انگشت را به عنوان یک قطعه زمین کشاورزی در نظر گرفت. در این تشبیه، برجستگی‌های اثر انگشت همان بوته‌های ذرت هستند. البته، بوته‌های ذرت به واسطه اندازه برگ و شاخه و حتی ارتفاع ساقه، با یکدیگر متفاوت هستند.

حال، فرض کنید یک کشاورز باهوش از روشی خلاقانه برای گیج کردن پرندگان استفاده کرده و به جای کاشت ذرت‌ها در ردیف‌های خطی منظم، آن‌ها را در خطوطی منحنی با حلقه‌ها و قوس‌های مختلف بکارد. در این مثال، می‌توان پرنده را به همان اسکنر اثر انگشت تشبیه کرد که این خطوط را بررسی می‌کند و با استفاده از یک فیلتر ذهنی سعی می‌کند تا گیاهانی که ذرت‌های شیرین دارند را از بقیه جدا کند.

تجزیه و تحلیل اجزای اصلی

در این مرحله، برنامه داده‌های استخراج‌شده را گرفته و ویژگی‌هایی را که خاص‌تر هستند و به شناسایی اثر انگشت کمک می‌کنند، مرتب می‌کند. سپس ویژگی‌های شناسایی شده را ایزوله و برچسب گذاری می‌کند. در مثال قبل، می‌توان این مرحله را مانند همان کاری دانست که پرنده برای پیدا کردن ذرت‌های شیرین انجام می‌دهد. در واقع، باید تمام برگ‌ها، ساقه‌ها و خوشه‌های ذرت بررسی شده و بوته‌های دلخواه از بین آن‌ها جدا شوند.

تطبیق

بعد از اینکه نقطه‌ها و ویژگی‌های اصلی یک اثر انگشت شناسایی و برچسب‌گذاری شدند، در مرحله تطبیق می‌توان این نقاط را با نقاط متناظر سایر اثر انگشت‌های موجود در پایگاه اطلاعاتی تطابق داده و موارد مشابه را شناسایی کرد. این برنامه از یک الگوریتم پیچیده برای تشخیص شباهت‌های احتمالی و نمایش نتایج استفاده می‌کند. روش‌های فعلی این کار شامل محاسبه فواصل اقلیدسی، فواصل منهتن و زوایای کسینوسی بین ویژگی‌های شناسایی‌شده از برجستگی‌های نوک انگشت هستند.

انگشت نگاری غیرتماسی کجاها استفاده می‌شود؟

مسلماً نهادهای مجری قانون می‌توانند از این فناوری استفاده کنند، اما شرکت‌های خصوصی نیز این امکان را دارند تا برای تقویت امنیت محیط کاری خود از آن بهره بگیرند. با این حال، نمی‌توان انکار کرد که انگشت نگاری غیرتماسی، کار جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های بیومتریک را آسان و سریع کرده و امکان استفاده از آن برای افراد زیادی وجود دارد. ابزارهای مورد نیاز برای اسکن اثر انگشت کاملاً در دسترس هستند، با این حال، پایگاه‌های اطلاعاتی اثر انگشت عمدتاً در اختیار نهادهای قانونی است. اما می‌توان تصور کرد که مجرمان سایبری چگونه می‌توانند از این فناوری نوین برای رسیدن به اهداف غیرقانونی خود بهره بگیرند.

برای جلوگیری از انگشت نگاری غیرتماسی چکار می‌توان کرد؟

در صورتی که انگشت نگاری غیرتماسی توسط یک نهاد قانونی انجام شود، مطمئناً نمی‌توان و نباید برای جلوگیری از آن هیچ کاری کرد. اما برای اجتناب از سوء استفاده‌های احتمالی، راهکارهایی وجود دارد که در ادامه به بیان آن‌ها می‌پردازیم.

از روش‌های سنتی برای امنیت بخشیدن به حساب‌های کاربری خود استفاده کنید

اسکن اثر انگشت در سال‌های اخیر به شکل فزاینده‌ای محبوب شده و به عنوان یک روش معمول برای ورود به بسیاری از برنامه‌های بانکی و حساب‌های آنلاین تبدیل شده است. استفاده از اثر انگشت بسیار ساده است، اما باید توجه داشت که اگر فناوری انگشت نگاری غیرتماسی متداول شده و در دسترس‌تر شود، هر لحظه این امکان وجود خواهد داشت که اثر انگشت‌تان لو رفته و در نتیجه امنیت حساب‌های مختلف‌تان به خطر بیفتد.

بنابراین، بهتر است از همان روش‌های قدیمی اما قابل اعتماد برای امنیت بخشیدن به حساب‌های مهم خود استفاده کنید. به عنوان مثال، می‌توانید از رمزهای عبور استفاده کرده و با تعیین یک رمز عبور ایمن و قدرتمند، نگران لو رفتن اثر انگشت خود نباشید.

مراقب عکس‌هایی که در شبکه‌های اجتماعی پست می‌کنید، باشید!

کلاهبرداران همواره در اینترنت به دنبال تصاویری مناسب از افراد واقعی هستند تا بتوانند از این عکس‌ها برای مقاصد شوم خود و فریب دادن سایر افراد استفاده کنند. حال، اگر فناوری انگشت نگاری غیرتماسی رواج پیدا کند، این نگرانی تنها در مورد عکس چهره نخواهد بود و تصویر نوک انگشتان شما هم می‌تواند مورد سوء استفاده قرار بگیرد!

بنابراین، بهتر است از پست کردن عکس‌هایی که نوک انگشتان شما به وضوح در آن‌ها مشخص است (مانند عکس از حلقه ازدواج) خودداری کنید. همچنین می‌توانید از تار کردن نوک انگشتان خود در تصویر یا اعمال فیلترهایی خاص روی این بخش از تصویر استفاده کنید.

همچنین، تأکید می‌کنیم که از به اشتراک گذاشتن اطلاعات شخصی خود مانند شماره تلفن و آدرس خانه در رسانه‌های اجتماعی پرهیز کنید. چرا که لو رفتن این اطلاعات به همراه اثر انگشت، اوضاع را پیچیده‌تر می‌کند و به کلاهبرداران امکان بیشتری برای سوء استفاده و جعل هویت می‌دهد.

دستکش به دست کنید

حتی اگر کاملاً مراقب عکس‌های خود بوده و از اثر انگشت خود در فضای مجازی محافظت کنید، باز هم این احتمال وجود دارد که شخصی از اسکنرها و دوربین‌هایی با وضوح بالا برای گرفتن عکس از نوک انگشتان شما استفاده کند. بنابراین، اگر بیش از اندازه در مورد اثر انگشت خود محتاط هستید، بهتر است در اماکن عمومی یا هر جایی که مشکوک به نظر می‌رسد، از دستکش استفاده کنید.

انگشت نگاری غیرتماسی؛ جذاب اما در عین حال ترسناک!

انگشت نگاری غیرتماسی یک پیشرفت عالی در زمینه بیومتریک است. در واقع، سادگی ابزارهای مورد نیاز برای اسکن و تجزیه و تحلیل اثر انگشت در این روش، باعث شده تا پیچیدگی‌های فنی آن چندان به چشم نیاید. با این حال، این سادگی بیش از حد، دغدغه‌هایی جدی را در زمینه حفظ حریم خصوصی و امنیت دیجیتالی ایجاد کرده که در حال حاضر پاسخ مشخصی برای آن‌ها وجود ندارد. مانند هر فناوری نوظهور دیگری،‌ مطمئناً کمی زمان خواهد برد تا روش‌های مقابله با تهدیدات به درستی مشخص و تبیین شوند.