عنوان :

تحقیق راهکارهای امنیت اطلاعات با استفاده از علم بیومتریک هوشمند

تعداد صفحات : ۹۰

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

 چکیده:

در میان مجموعه سخت ­افزارهای امنیتی ارائه شده تاکنون، استفاده از شاخص­های بیومتریک به عنوان بهترین فناوری امنیتی قرن آینده شناخته شده و همراه با گسترش فناوری اطلاعات در حال توسعه است. بیشتر کشورهای جهان استفاده از شاخص­های بیومتریک را در شناسایی جزء فناوری­های برتر در نظر گرفته و به صورت ویژه استفاده از آن را در پاسپورت اجباری کرده­اند.

فناوری بیومتریک جزء یکی از اصلی­ترین فناوری­هایی است که با همه­گیر شدن می­تواند جهان را به سوی جهانی مطلوب و امن سوق دهد. این فناوری باعث افزایش ضریب امنیت، سرعت و سهولت، کاهش هزینه­ها و اطمینان خاطر در تجارت الکترونیک، افزایش اعتماد و هزاران اتفاق خوب دیگر می­شود. در چند سال گذشته نگرانی­های امنیتی، باعث رشد و توسعه فناوری­های بیومتریک شده است و به طور کلی تمام فعالیت­های مرتبط با تحقیقات بیومتریک سرعت زیادی به خود گرفته­اند. این رشد نه تنها به واسطه افزایش ملاحظات امنیتی صورت گرفته، بلکه متأثر از ملاحظات مربوط به حریم خصوصی کاربران، در زمینه استفاده محرمانه و امن از اطلاعات شخصی افراد است که در فضاهای مجازی ذخیره شده یا از طریق اینترنت انتقال می­یابند. پروژه­های هویت ملی که توسط دولت­های مختلف در سطح جهان پیاده می­شود نیز باعث رشد بازار بیومتریک خواهد شد. بیومتری می­تواند مستقیما در زمینه­ کاربردهای فناوری اطلاعات مانند تجارت الکترونیکی و دولت الکترونیکی که نیازمند به امنیت بیشتری است، مستقیما مورد استفاده شهروندن قرار گرفته و پلیس آگاهی نیز می­تواند با دسترسی به اطلاعات حاصل از آن زمینه امنیت بیشتر را فراهم کند.

براساس برآوردهای بازار بیومتریک در سال ۲۰۱۲ ارزشی حدود شش میلیارد دلار خواهد داشت. بنابراین، پیش بینی می­شود تا آینده­ای دور، در سراسر دنیا بازاری پایدار و مستحکم برای بیومتریک وجود داشته باشد.

فرآیندهای شهری نیز همچون بسیاری از موارد دیگر می­توانند از این فناوری در جهت ارتقای امنیت و بهبود انجام فرآیندهای فعلی بهره گیرند. شناسایی شهروندان با استفاده از این فناوری، بدون تردید امنیت بالایی را تضمین خواهد کرد و راه را بر بسیاری از سوءاستفاده­های غیر اخلاقی خواهد بست.

در بیومتریک از مشخصات فیزیکی و رفتاری برای شناسایی افراد استفاده می­شود.

مشخصات فیزیکی مانند: اثر انگشت- اسکن دست- صورت و چشم که خود به دو دسته اسکن عنبیه و شبکیه تقسیم می­شود.

مشخصات رفتاری مانند: صدا-امضا-تایپ.

 کلمات کلیدی:بیومتریک، اثر انگشت، اسکن دست، اسکن عنبیه، اسکن شبکیه.

فهرست مطالب

فصل ۱:مقدمه۱
۱۱تاریخچه علم بیومتریک۱
۱۲مفهوم بیومتریک۲
۱۳سیستم بیومتریک۳
۱۴معماری سیستم¬های بیومتریک۵
۱۵پارامترهای مهم در سیستم¬های بیومتریک۶
۱۶خطا در سیستم¬های بیومتریک۶
۱۷فناوری¬های بیومتریک۸
۱۸فناوریهای ¬امنیتی بیومتریک۸
۱۹کاربردهای بیومتریک۹
۱۱۰مزایای فناوری¬های بیومتریک۱۰
۱۱۱ارزیابی ویژگی¬های بیومتریک انسان۱۰
فصل ۲:بیومتریک ها
۲۱بیومتریک¬های فیزیولوژیکی۱۲
۲۱۱ اثرانگشت۱۲
۲۱۲ چشم۱۳
۳۱۲ چهره¬نگاری۱۶
۴۱۲دست۱۸
۵۱۲رگ¬ها۱۹
۲۲ بیومتریک¬های رفتاری۲۰
۱۲۲امضانگاری۲۱
۲۲۲  نحوه¬ی تایپ۲۱
۳۲۲ صوت نگاری۲۲
۴۲۲  نحوه¬ی راه رفتن۲۳
۳۲ بیومتریک¬های شیمیایی۲۴
۱۳۲ DNA24
۲۳۲ نمایشگر دمای نقاط بدن۲۵
۴۲ سایر بیومتریک¬¬ها۲۵
فصل ۳ :اثرانگشت
۱۳  مقدمه۲۶
۲۳ اثرانگشت۲۷
۳۳ شناسایی از طریق اثرانگشت۳۲
۴۳  مراحل پردازش تصویر در شناسایی براساس اثرانگشت۳۳
۵۳ استخراج ویژگی¬های موجود در اثرانگشت۳۵
۶۳ آشنایی با روش¬های مختلف شناسایی اثرانگشت۳۷
۱۶۳ روش¬های ساختاری۳۷
۲۶۳ روش¬های شبکه عصبی۴۲
۳۶۳ روش¬های آماری۴۲
۴۶۳ روش¬های تبدیلی۴۳
۵۶۳ روش¬های ترکیبی۴۳
۷۳ اشتباهات در انگشت نگاری۴۴
۸۳ قابلیت¬های سیستم تشخیص اثرانگشت۴۵
۹۳ موارد کاربرد سیستم اثرانگشت۴۵
۱۰۳ مزایای سیستم تشخیص اثرانگشت۴۵
۱۱۳ انواع سنسورهای اثرانگشت۴۶
۱۱۱۳ سنسور نوری۴۶
۲۱۱۳ سنسورهای خازنی۴۷
۲۱۲۳ سنسور حساس به گرما۴۸
۳۱۲۳ سنسور حساس به فشار۴۹
۴۱۲۳ سنسور امواج مافوق صوت۴۹
۵۱۲۳ سنسور آلتراسوند۴۹
۱۲۳  سنسورها از نظر عملکرد داخلی۵۰
۱۳۳  اثرانگشت هم جایزالخطاست!۵۰
۱۴۳ خصوصیات اثرانگشت۵۲
۱۵۳ تشخیص اثرانگشت جعلی۵۲
۱۶۳ تشخیص زنده بودن اثرانگشت۵۳
۱۱۶۳ الگوی دمایی نوک انگشت۵۳
۲۱۶۳ تشخیص از طریق تعرق بافت انگشت۵۴
۳۱۶۳ روش انداره¬گیری دمای بافت۵۴
۴۱۶۳ ایجاد گرما در محل قرارگیری انگشت۵۴
۵۱۶۳ تشخیص زنده بودن اثرانگشت برپایه آنالیز ویولت۵۵
۶۱۶۳ Liveness detectin در سطح انگشت۵۵
۷۱۶۳ آنالیز curvelet  و co-occurrence56
۸۱۶۳خطوط برآمدگی انگشت توسط نورهای تابیده شده۵۶
۹۱۶۳ استفاده از آنالیز Time-series57
۱۰۱۶۳ استفاده ار آنالیز فرکانسی۵۷
۱۱۱۶۳ تشخیص بر پایه مدل فیلترگبور۵۷
۱۲۱۶۳ تشخیص توسط آنالیز بویایی۵۷
۱۳۱۶۳ تشخیص برپایه آنالیز اعوجاج سطح پوست۵۸
۱۴۱۶۳ ویژگی¬های استاتیک چندگانه۵۸
۱۷۳ سیستم روی یک دستگاه۵۹
۱۸۳ امنیت نمونه اثرانگشت۵۹
فصل۴: امنیت بیومتریک
۱۴ مقدمه۶۲
۲۴ رو در رو۶۴
۳۴ دست¬های اشتباه۶۵
۴۴ چاپ کردن۶۷
۵۴ امیدهای موجود۶۹
۶۴ کلمه رمز به¬عنوان یک عامل زیست¬سنجی۷۰
۷۴ ته بلیت۷۱
۸۴ امنیت در سیستم¬های بیومتریک۷۳
۹۴ بیومتریک؛ عبور بدون رمز۷۴
۱۰۴ کارت شناسایی بیومتریک۷۵
۱۱۴ روش کار کارت¬های شناسایی بیومتریک۷۶
۱۲۴ فرآیند ایجاد کارت¬های شناسایی بیومتریک۷۶
۱۳۴ بررسی صحت کارت¬های شناسایی بیومتریک۷۸
۱۴۴ مزایای کارت¬های شناسایی بیومتریک۷۹
۱۵۴ حفاظت از شبکه¬های اشتراکی۸۰
۱۶۴ پدیده¬ای جدید در علم بیومتریک۸۲
فصل۵:‌نتیجه¬گیری۸۴
۱۵ دنیای آینده۸۵
فهرست منابع و مأخذ۸۶

فهرست منابع و ماخذ

منابع فارسی

 ۱٫ شهرام بختیاری، سعید مغربی، “اصول امنیت سامانه­ها و شبکه­های رایانه­ای”، مؤسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف ۱۳۸۵٫

۲٫ احسان ملکیان، “نفوذگری در شبکه و روش­های مقابله”، انتشارات نص ۱۳۸۵٫

 منابع انگلیسی

۱٫ A. K. Jain, A. Ross, S. Prabhakav, “An Introduction to Biometric Recognnition”, IEEE transaction on circuits and systems for video technology vol14 , No1, 2004. 2.  A. Stoianov, A. Cavonkian, “Biometric Encryption, a positive-sum technnology that achieves strong authentication, security and privacy”, ۲۰۰۷ ۳٫ Nanavati, Samir, Biometrics Identity verification in a networked world, first 4.edition, Wiley computer publishing, 2002.

فصل ۱

مقدمه

 ۱٫۱ تاریخچه علم بیومتریک

واقعه عملیات تروریستی در ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱در آمریکا، افزایش روز افزون چالش­های امنیتی و تهدیدات تروریستی پس از این حادثه باعث گردید تا ایالات متحده امریکا یک تجدید نظر کلی در سامانه کنترل مرزی خود بنماید تا سرعت، سهولت و امنیت بالاتری را در مبادی کنترل مرزی خود در فرودگاه­ها و کلیه­­ی پایانه­های زمینی، هوایی و دریایی فراهم آورد و دولت­های اروپایی نیز توجه و اهتمام بیشتری به راه­های افزایش ایمنی و تضمین امنیت داخلی خود بنمایند. درکنار آنها، کشورهای آسیایی هم برنامه ریزی جهت ایجاد زیر ساخت­های لازم و نیز اجرای پروژه­های آزمایشی و عملیاتی کاربست این فناوری را در سامانه­های امنیتی خود آغاز کرده­اند.ژاپن، چین، روسیه، مالزی، تایلند، امارات متحده عربی نمونه­هایی از این دست می­باشند.

کاربردهای متنوع این فناوری باعث شده نه تنها بخش­های امنیتی بلکه سایر نهادهای دولتی وغیر دولتی هم به استفاده از این فناوری راغب شوند. بی­شک ایجاد و تشکیل بانک­های اطلاعاتی بیومتریکی ملی در هرکشوری جدا از مزایای امنیتی آن امکانات بسیاری را در اختیار دولت­ها قرار خواهد داد. به علاوه تشکیل بانک­های اطلاعات بیومتریک توسط سازمان­ها و مؤسسات خدماتی میتواند بسیاری ار چالش­های حال حاضر در  عرصه ارائه خدمات عمومی، مدیریت بحران­ها، تجارت الکترونیک، بهداشت، سلامت را مرتفع نماید.بدین ترتیب این فرصت برای بخش خصوصی فراهم گردید تادرعین صرف بودجه­های گزاف برای تحقیق وتوسعه با هدف بهبود تکنیک­ها وسامانه­های موجود، به افزایش تولید و کاهش قیمت­ها مبادرت ورزند. کاهش قیمت، تشکیل و افزایش یک روند رقابت جهانی، به کاربست بیشترو درنتیجه به کاهش بیش از پیش قیمت­ها انجامید تاجایی که در کمتر از پنج سال هزینه برخی سامانه ­ها از چندصد هزار دلار به چند هزار دلار یا کمتر رسیده است.این امرباعث گردیده است تا کلیه کاربران بالقوه­ی فناوری بیومتریک نه تنها درحد سازمان های بزرگی همچون وزارتخانه­ها، بانک­ها و دانشگاه­ها بلکه حتی در حد سازمان­ها کوچک، مدارس‌، سوپرمارکت­ها وایستگاه­های پمپ بنزین به کاربست آن مبادرت ورزیده و از مزایای گسترده و غیرقابل چشم­پوشی بیومتریک بهره­مند گردند.

 ۲٫۱  مفهوم بیومتریک

واژه بیومتریک، به طیف گسترده­اى از فناورى­هایى اطلاق مى­شود، که هویت افراد را به کمک اندازه­گیرى و تحلیل خصوصیات انسانى شناسایى می­کنند. به عبارتی دیگر، هر خصوصیت فیزیولوژیکی یا ویژگی رفتاری منحصر به فرد و متمایز کننده، مقاوم و قابل سنجش که بتواند برای تعیین یا تأیید خودکار هویت افراد بکار رود بیومتریک نام دارد.

سامانه بیومتریکى یک سامانه تشخیص الگو است که از سخت افزار، نرم افزارو ابزار اندازه­گیری تشکیل می­شود و برای تأیید و یا تعیین هویت افراد به­کار می­رود.

آزمایش زیست سنجى (بیومتریک) در سامانه بیومتریک شامل سه گام است: ثبت مشخصات، مقایسه و بروز رسانى. در مرحله ثبت مشخصات، کاربران با سنجش­هاى اولیه در سیستم ثبت­نام مى­شوند. این عمل در چندین مرحله براى ثبت اطلاعات دقیق انجام مى­گیرد. در مرحله مقایسه، نمونه با الگوى مرجع مقایسه می­شود. در این مرحله تعیین سطوح مناسب خطاى مجاز، به خصوص براى سنجش رفتارى، از اهمیت ویژه­اى برخوردار است. در مرحله آخر نیز باید الگوهای مرجع تمامى سیستم­هاى بیومتریک به خصوص آنهایى که از خصوصیات رفتارى کاربر استفاده مى­کنند، بروز رسانی شوند.

سامانه­ی بیومتریک با بدست آوردن داده های بیومتریک از یک فرد عمل می­کند.این سامانه یک مجموعه ویژگی از داده های بدست آمده را استخراج کرده و این مجموعه ویژگی را در برابر مجموعه الگوها در پایگاه داده مقایسه می­کند.

هر ویژگی رفتاری یا فیزیولوژیکی با شرایط زیر به عنوان مشخصه بیومتریک استفاده می­شود :

۱-جهانی بودن: هر فرد باید این ویژگی را داشته باشد.

۲-تمایز: هر دو فرد باید بر حسب این ویژگی، متفاوت باشند.

۳-دوام: این ویژگی باید در یک دوره­ی زمانی برای یک فرد ثابت باشند.

۴-قابلیت جمع آوری: این ویژگی را بتوان به صورت کمی اندازه گیری کرد.

 با این حال، در یک سامانه­ی بیومتریک عملی برخی از مسائل دیگر وجود که باید مدنظر قرار گیرد:

۱-عملکرد: به سرعت و دقت تشخیص قابل دسترسی، منابع لازم برای دستیابی به سرعت و دقت مطلوب تشخیص و نیز عوامل محیطی و عملیاتی اشاره دارد که بر سرعت و دقت تاثیر می­گذارد.

۲-قابلیت پذیرش: به میزانی اشاره دارد که افراد مایل هستند استفاده از شناسه (ویژگی) بیومتریک خاص را در زندگی روزانه­شان بپذیرند.

۳-آسیب پذیری: این موضوع استحکام این مشخصه را در برابر حملات نفوذگران را نشان می­دهد.

 سامانه­ی بیومتریک عملی باید دقت، سرعت و شرایط مدیریت را در نظر بگیرد تا بصورت عام پذیرفته شده و سامانه را در مقابل تلاش­های نفوذگران مقاوم سازد.

 ۳٫۱ سیستم بیومتریک

یک سیستم بیومتریک، یک شخص را براساس بردار ویژگی های فیزیولوژیک خاص یا رفتاری که دارد بازشناسی می­کند. بردار ویژگی­ها پس از استخراج معمولا در پایگاه داده ذخیره می­گردد. یک سیستم بیومتریک براساس ویژگی­های فیزیولوژیک اصولا دارای ضریب اطمینان بالایی است. این سیستم ها می­توانند در دو مد تأیید و شناسایی کار کنند. در حالی که شناسایی شامل مقایسه اطلاعات کسب شده در قالب خاصی با تمام کاربران در پایگاه داده است، تأیید فقط شامل مقایسه با یک قالب خاص می­شود که ادعا شده است. بنابراین لازم است که به این دو مسئله به صورت جدا پرداخته شود.

یک سیستم بیومتریک ساده دارای چهار بخش اساسی است :

۱)بلوک سنسور: که کار دریافت اطلاعات بیومتری را بر عهده دارد.

۲)بلوک استخراج ویژگی­ها: ‌که اطلاعات گرفته شده را می­گیرد و بردار ویژگی های آن را استخراج می­کند.

۳)بلوک مقایسه: که کار مقایسه بردار حاصل شده با قالب­ها را بر عهده دارد.

۴)بلوک تصمیم: که این قسمت هویت را شناسایی می­کند یا هویت را قبول کرده یا رد می­کند.

 یک سیستم بیومتریک از لحاظ منطقی به دو بخش تقسیم می­شود:۱-بخش نام نویسی ۲-بخش شناسایی

 ۱-در بخش نام نویسی جمع آوری خصیصه­های بیومتریکی افراد و ذخیره آن­ها در سیستم انجام می­شود. در طی این فاز ویژگی مورد نظر توسط بخش بیومتریک خوان خوانده شده و سپس توسط بخشی با نام استخراج کننده ویژگی، ویژگی های موجود در قالب الگوهایی جدا می­شود و در بانک داده سیستم قرار می­گیرد.

۲-وظیفه بخش شناسایی، تشخیص وتأیید هویت افراد در هنگام ورود و یا دست­یابی به سیستم است.

طی این فاز بخش بیومتریک خوان خصیصه بیومتریکی را خوانده و ویژگی های آن را استخراج می­کند. سپس این ویژگی ها را با الگوهای موجود در بانک داده سیستم مقایسه می­کند و در نهایت مجوز ورود یا عدم ورود به سیستم را صادر می­کند.

 معمولا یک سیستم بیومتریک به کمک الگوریتم­های تشخیص الگو سعی در استخراج ویژگی­هایی از رفتار یا ساختار فیزیولوژی فرد می­کند و سپس این ویژگی­ها را در دیتابیسی (برای تشخیص و تأیید هویت) ذخیره می­کند. سیستم­هایی که بر اساس علائم فیزیولوژی عمل می­کنند بسیار مطمئن­تر از سیستم های رفتاری هستند.

 ۴٫۱ معماری سیستم های بیومتریک

تمامی سیستم­های بیومتریک دارای یک معماری کلی یکسان در ساخت هستند که در آنها فضای تصمیم­گیری، تطبیق، پردازش سیگنال، درخواست داده­ها اشاره می­کنیم.محیط انتقال داده­ها زیر سیستم درخواست داده در این زیر سیستم ذخیره­سازی داده­های خام، که از یک فرد، توسط یک سنسور ویژه اسکن شده است، وارد سیستم می­شود. فرایندی که در این زیر سیستم انجام می­شود:

دریافت داده ها توسط سنسور تبدیل داده های (سیگنالها)دریافتی از سنسورها به فرم مناسبی (A/D) جهت ارسال به زیرسیستم پردازش سیگنال

زیر سیستم پردازش سیگنال عملیات این سیستم به شرح زیر می­باشد:

۱-دریافت داده­های خام از زیر سیستم جمع­آوری داده

۲-استخراج خصیصه

۳-عملیات فیلترینگ جهت حذف نویز

۴-اصلاح داده­ها

۵-تبدیل داده­های دریافتی به فرم لازم(تولید الگو)برای زیر سیستم تطبیق

لازم به ذکر است که داده­های دریافت شده در این زیرسیستم، پس از پردازش، یک الگو از برخی ویژگی­های موجود تولید و ذخیره می­شود. در واقع این الگوی تولید شده مورد مقایسه وشناسایی قرارمی­گیرد. ماهیت این الگو از روی یک شابلون از پیش تعریف شده تولید می_­­شود(یک استاندارد ثابت)، ماتریس صفر و یک می­باشد. در واقع این شابلون قسمتهای مورد اندازه­گیری از یک نمونه را بر­می­گرداند.زیرسیستم تطبیق خروجی این زیرسیستم از مقایسه دو الگو بدست می­آید. فرایند این زیرسیستم شامل: دریافت داده­های پردازش شده (الگو) از زیر سیستم قبل و دریافت الگوهای ذخیره شده، مقایسه الگوی تولید شده در سیستم قبل با الگوهای موجود زیرسیستم تصمیم­گیری. این زیرسیستم پس از اجرای زیر سیستم قبل فراخوانی می­شود که وظیفه آن تصمیم گیری بر روی تطابق انجام شده متناسب با درخواست است. در این مرحله یک حد یا آستانه درنظر گرفته شده است. اگرامتیاز بیشتر یا برابر این آستانه باشد، کاربر تأیید می­شود در غیر اینصورت کاربر پذیرفته نمی­شود. زیر سیستم فضای ذخیره­سازی شامل الگوهایی است که در هنگام ثبت نام از کاربر بدست آمده است. ممکن است برای هر کاربر یک یا چند الگو ذخیره شده باشد. زیرسیستم محیط انتقال وظیفه این بخش انتقال داده ها، بین اجزاء یک سیستم بیومتریک است.

 ۵٫۱  پارامترهای مهم در سیستم­های بیومتریک­

در همه سیستم­های بیومتریک پارامترهایی موجودند که ویژگیها و قابلیتهای سیستم شما را معرفی

می­کنند :

۱-نرخ پذیرش اشتباه: این پارامتر تعیین کننده امکان پذیرش کاربر جعلی از کاربر اصلی می­باشد. این پارامتر باید تا جای ممکن کوچک باشد.

۲-نرخ عدم پذیرش اشتباه: این مقیاس نمایانگر اینست که تا چه اندازه شخص اصلی اشتباها پذیرش نمی­شود (حساسیت بسیار بالا). این پارامتر نیز باید تا حد مورد نیاز کم باشد .

۳-نرخ خطای  مساوی: کاهش نرخ پذیرش اشتباه باعث افزایش غیر تعمدی نرخ عدم پذیرش اشتباه می­شود. نقطه ای که میزان نرخ عدم پذیرش اشتباه با نرخ پذیرش اشتباه برابر می­شود، نقطه نرخ خطای مساوی است. هر چه میزان این پارامتر کمتر باشد نمایانگر اینست که سیستم دارای یک حساسیت بهتر و توازن خوبی است.

۴-نرخ ثبت نام نادرست: احتمال خطایی که در هنگام نمونه­برداری جهت ثبت در پایگاه داده، در خصوص تشخیص صحیح ممکن است رخ دهد.

90,000 ریال – خرید نهایی کردن خرید مورد به سبد خرید اضافه شد

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .