Средства идентификации

Средства идентификации — это совокупность устройств, носителей, программно-аппаратных комплексов и биометрических параметров, применяемых для установления подлинности личности, объекта или субъекта информационной системы. Средства идентификации являются ключевым элементом систем контроля доступа, аутентификации и учёта, обеспечивающим разграничение прав и защиту информации от несанкционированного доступа.

История развития

Первоначально идентификация сводилась к визуальному опознанию человека или верификации подписи на документе. С развитием технологий, начиная с середины XX века, появились механические и электронные средства: перфокарты, магнитные карты и кодовые замки. В 1960-х годах началось внедрение электронных пропускных систем на предприятиях. С 1970-х годов в банковском деле стали использоваться пластиковые карты с магнитной полосой. Переломным моментом стало изобретение RFID-меток в 1980-х годах, которые позволили осуществлять бесконтактную идентификацию объектов на расстоянии. В 1990-е — 2000-е годы широкое распространение получили биометрические средства (сканирование отпечатков пальцев, радужной оболочки глаза). С 2010-х годов активно развиваются методы идентификации на основе поведенческих характеристик и мобильных устройств.

Классификация

Средства идентификации подразделяются на три основные категории в зависимости от природы идентифицирующего признака:

По типу идентифицируемого признака

1. Знаниевые — основаны на информации, которую знает субъект:

• Пароли (текстовые, графические, одноразовые)
• Пин-коды
• Ответы на секретные вопросы
• Ключевые фразы и кодовые слова

1. Владельческие — основаны на том, чем владеет субъект:

• Ключи (механические, электронные)
• Пластиковые карты: с магнитной полосой, со штрихкодом, с RFID-чипом, контактные и бесконтактные (смарт-карты)
• Электронные токены (USB-ключи, аппаратные генераторы одноразовых паролей)
• Брелоки и браслеты с RFID-метками
• Мобильные устройства как носитель идентификатора (SIM-карта, NFC-модуль)

1. Биометрические — основаны на физиологических или поведенческих характеристиках субъекта:

• Статические (физиологические):
• Отпечатки пальцев (дактилоскопическая идентификация)
• Геометрия лица (2D- и 3D-распознавание)
• Радужная оболочка и сетчатка глаза
• Рисунок вен ладони или пальца
• Форма ушной раковины
• ДНК-идентификация
• Динамические (поведенческие):
• Почерк (рукописная подпись или написание текста)
• Клавиатурный почерк (динамика набора текста)
• Голос (акустическая характеристика)
• Походка
• Динамика движений (в т.ч. с использованием датчиков мобильного устройства)

1. Комбинированные (многофакторные) — используют одновременно два и более разных типа признаков (например, смарт-карта и ПИН-код).

По способу взаимодействия

• Контактные — требуют физического соприкосновения (считыватель отпечатков, контактная смарт-карта)
• Бесконтактные — работают на расстоянии (RFID, NFC, Bluetooth, Wi-Fi, QR-код, биометрическое распознавание с камеры)
• Дистанционные — осуществляются через телекоммуникационные сети (при удалённой аутентификации)

Устройство и принцип действия

Электронные носители на основе смарт-карт

Смарт-карта представляет собой пластиковую карту со встроенным микроконтроллером, который содержит операционную систему и постоянную память для хранения идентификационных данных (PIN-коды, сертификаты, ключи шифрования). Для чтения карта вставляется в контактный или подносится к бесконтактному считывателю. При взаимодействии происходит обмен служебными командами, после чего считыватель сравнивает полученные данные с записями в базе данных или передаёт запрос в центральный сервер.

RFID-метки (системы радиочастотной идентификации)

RFID-метка состоит из антенны и микрочипа, который хранит уникальный идентификатор (UID). Метки бывают пассивными (без собственного источника питания — получают энергию от поля считывателя), полупассивными (с батареей для поддержания памяти, но энергию для ответа получают от считывателя) и активными (с собственной батареей и радиопередатчиком). Дальность считывания — от нескольких миллиметров до десятков метров (для активных меток). Считыватель излучает радиосигнал, на который метка модулирует свой ответ, передавая идентификатор и дополнительную информацию.

Биометрические сканеры

• Дактилоскопические сканеры: оптические (камера снимает изображение под лучи света), ёмкостные (измеряют электрическую ёмкость контакта кожи с поверхностью), ультразвуковые (измерение глубины пор и расстояние между папиллярными линиями).
• Сканеры радужной оболочки: камера с инфракрасной подсветкой фиксирует структуру радужной оболочки глаза. Далее алгоритм преобразует изображение в биометрический шаблон — уникальный цифровой код длиной до 2048 бит.
• Системы распознавания лица: камера фиксирует изображение лица, алгоритмы выделяют ключевые точки (глаза, нос, рот, контур лица) и строят трёхмерную или плоскую карту расстояний. При 3D-моделировании может использоваться инфракрасный проектор точек и стереокамера.

Применение

Средства идентификации используются в следующих областях:

• Системы контроля и управления доступом (СКУД) — в офисах, на предприятиях, в жилых комплексах для прохода через турникеты, двери, лифты.
• Информационная безопасность — аутентификация пользователей при входе в операционную систему, базы данных, веб-приложения, электронную почту.
• Финансовый сектор — при совершении платежей, снятии наличных в банкоматах, проведении онлайн-транзакций, заключении договоров.
• Паспортно-визовые системы — загранпаспорта с биометрическими данными (микросхема с фото и отпечатками пальцев), электронные визы.
• Медицина — идентификация пациентов по браслету со штрихкодом, аутентификация медперсонала для доступа к электронным медицинским картам.
• Транспорт и логистика — RFID-метки для отслеживания грузов, бесконтактная оплата проезда (метки в билетах), идентификация контейнеров.
• Учёт товаров и материалов — штрихкодирование и радиочастотные метки на складах и в розничной торговле.
• Государственные системы — универсальная электронная карта (УЭК), биометрический загранпаспорт, регистрация на портале «Госуслуги» с использованием подтверждённой учётной записи (ПЭП — простая электронная подпись, усиленная квалифицированная подпись).

Интересные факты

• Первое известное устройство автоматической идентификации — музыкальная табакерка XVIII века, в которой использовался механический ролик со штифтами (прообраз перфокарты).
• Самой распространённой биометрической технологией до середины 2010-х годов остаётся идентификация по отпечаткам пальцев, которая используется более чем в 80 % всех биометрических систем.
• В Российской Федерации создана Единая биометрическая система (ЕБС) — государственная информационная система, объединяющая базы биометрических персональных данных граждан (слепки лица и голоса) для использования в банках, государственных услугах и при нотариальных действиях.
• Стандарт Onionhead (ISO/IEC 19794-6) описывает представление рисунка вен ладони — этот метод считается одним из самых устойчивых к подделке.
• В 2019 году в московском метро была внедрена система оплаты проезда по лицу (Face Pay), основанная на распознавании лица без использования QR-кодов или карт.

Критика и ограничения

Биометрические средства идентификации вызывают опасения в части утечки личных данных, так как биометрический признак в отличие от пароля нельзя сменить при компрометации. В связи с этим в ряде стран (включая страны ЕС) приняты законы, ужесточающие обработку биометрических данных (GDPR). Также отмечается проблема ложных срабатываний (False Accept Rate) и ложных отказов (False Reject Rate) у систем распознавания лица, особенно у людей с различной пигментацией кожи, носящих очки, маски или имеющих возрастные изменения. Кроме того, владельческие средства (ключа, карты) могут быть потеряны, украдены или скопированы; знаниевые средства (пароли) — перехвачены или угаданы. Поэтому наиболее надёжным считается многофакторная аутентификация.

Источники

• ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-2-2012 «Информационные технологии. Биометрия. Форматы обмена данными. Часть 2. Данные изображения отпечатка пальца»
• Федеральный закон от 27.07.2006 № 152-ФЗ «О персональных данных»
• Постановление Правительства РФ от 18.11.2019 № 1485 «О создании Единой биометрической системы»
• ISO/IEC 15693 — стандарт на RFID-карты
• ISO/IEC 7816 — стандарт на смарт-карты
• Кохли П. «Биометрия. Учебное пособие» (Kohli, P., Handbook of Biometrics, 2005)
• Материалы журнала «Information Security», статья «История развития электронных средств идентификации», 2021 г.