Сердце не обманет. Учёные придумывают новые методы идентификации личности

Когда учёные и инженеры придумывают новый способ распознавания личности, появление алгоритмов его взлома — вопрос времени. Скажем, в сентябре 2017 года компания Apple представила смартфон iPhone X, где вместо сканера отпечатка пальца был установлен сканер лица (Face ID). Уже через неделю после начала продаж ушлые ребята из Вьетнама показали, как его обмануть. Для этого они напечатали на 3D-принтере маску, причём не очень-то похожую на лицо пользователя. Вуаля — смартфон разблокирован!

АиФ.ru оценил новые методы идентификации, которые могут найти применение в системах защиты доступа и в криминалистике.

Сердечный ритм

Журнал MIT Technology Review, издаваемый Массачусетским технологическим институтом, написал о новой разработке Пентагона: системе идентификации Jetson. Она использует инфракрасный лазер, который с расстояния до 200 метров считывает характеристики сердечного ритма и сравнивает их с имеющимися в базе. Эти показатели, как утверждают разработчики, индивидуальны для каждого человека. Более того, уже есть пользовательские девайсы, предоставляющие доступ по кардиопараметрам. Например, браслет, который снимает показания сердца своего хозяина, формирует уникальный ID и через Bluetooth подключает все совместимые устройства. Его выпустила канадская компания.

Конечно, прибор, созданный американскими военными, куда сложнее. Лазер улавливает колебания кожи человека в результате сердцебиения, причём он способен снять эти характеристики даже сквозь одежду (правда, летнюю). На распознавание уходит около 30 секунд, точность — более 95%. Этот параметр разработчики обещают со временем увеличить, как и дистанцию, с которой может работать прибор.

Авторы подчёркивают, что их технология надёжнее, чем сканирование лица или папиллярных линий на пальцах, ведь «подделать» чужой сердечный ритм невозможно. Причём лазерный сканер найдёт применение не только у военных и спецслужб: с его помощью врачи смогут удалённо следить за состоянием здоровья пациентов, выявляя у них, например, аритмию.

На кончиках пальцев. Зачем нужны папиллярные узоры Подробнее

Рисунок вен

Ещё один уникальный анатомический признак — расположение кровеносных сосудов на лице или руках. У технологии хорошие перспективы. В 2013 году компания Google запатентовала устройство, распознающее рисунок глазных вен пользователя. Затем Samsung получила патент на часы, способные идентифицировать человека по узору вен на руке. А год назад к конкурентам присоединилась и Apple.

Последователи Стива Джобса выбрали для сканирования лицевые вены. Система будет получать их рисунок с помощью инфракрасного излучения. По словам авторов, точность её работы должна быть весьма высокой, так как узор вен сложен и — в отличие от отпечатков пальцев — его труднее подделать: кровеносные сосуды находятся под кожей. И их расположение действительно уникально.

В будущем планируется встраивать в гаджеты излучатели и приёмники инфракрасных волн. Сканированный рисунок вен будет сравниваться с картой кровеносных сосудов хозяина устройства, чтобы определить, можно ли открыть доступ.

К слову, на рынке электронных охранных систем давно уже есть готовые решения, использующие ту же технологию. С их помощью обеспечивается доступ в помещения с повышенными требованиями к безопасности. Как утверждают специалисты, именно распознавание по венам руки (например, ладони) является оптимальным методом идентификации личности. Он надёжен, удобен и гигиеничен.

Манера ходьбы

К биометрическим данным, которые можно применять в качестве идентификатора, относят и человеческую походку. Если проанализировать её в замедленной записи, то можно увидеть, что это крайне сложный процесс, имеющий множество параметров: пространственных и временных. Это точки соприкосновения стопы с поверхностью, угол её разворота, длина шага, продолжительность различных его фаз и многое другое.

В прошлом году команда учёных из Великобритании и Испании предложила использовать нейросеть, которая после самообучения сможет распознавать человека по пространственным и временным характеристикам его следа. Исследователи пообещали практически стопроцентную точность метода. Для его разработки и обучения нейросети была составлена база данных из 20 тысяч снимков человеческих следов, полученных при помощи 88 пьезоэлектрических датчиков. 120 добровольцев, надев удобную для себя обувь, прошлись естественной походкой, а датчики замерили величину давления стопы а разных точках. После этого были созданы индивидуальные карты походки каждого испытуемого.

Впрочем, в Китае, который славится тем, что повсеместно внедряет в своих городах системы биометрической идентификации, этот метод уже близок к практическому применению. Местная компания Watrix протестировала свою технологию, распознающую людей на улице по манере ходьбы. И её глава Хуан Юнчжэнь заявил, что теперь будут закрыты бреши, которые есть у системы распознавания лиц, давно внедрённой в стране. Ведь если прохожий и закроет лицо, то изменить походку так, чтобы она выглядела естественно, он всё равно не сможет.

Зоны мозга

Неповторимыми, как отпечатки пальцев, являются и колебания активности различных структур головного мозга. Нейрофизиологи считают, что их можно отсканировать и создать уникальный профиль каждого человека. Отчёт о работе учёных из Университета Глазго был опубликован в журнале PLoS Biology.

Исследователи экспериментировали с группой из 22 добровольцев, фиксируя активность отдельных участков их мозга в состоянии покоя. На основе полученных данных авторы построили «спектральные отпечатки» различных мозговых структур, которые отличаются составом клеток, архитектурой ткани, связями с другими зонами мозга и пр. Нейрофизиологи показали, что спектр активности для каждой из этих структур уникален.

Выводы британских нейрофизиологов пока пригодятся лишь для дальнейших научных исследований: они лягут в основу новых методов наблюдения и стимуляции мозга. Но не исключено, что когда-нибудь сканеры, считывающие электрическую активность с нашей черепной коробки, появятся и на проходных в офисные центры.