Biyometrik Kimlik Doğrulama Teknolojilerinin Karşılaştırılması

Biyolojik bir girdinin veya vücudun belirli bir kısmının taranması ve analiz edilmesi yöntemi ile çalışan biyometik kimlik doğrulama teknolojileri, yüksek güvenlikli doğrulama işlemleri için vazgeçilmez hale gelmiştir. Biyometrik kimlik bilgisinin, kişiden kişiye farklılık göstermesi onu eşsiz ve yalnızca kişiye özel bir doğrulama aracı konumuna getirmektedir. Peki biyometrik kimlik doğrulama teknolojilerinin birbirinden farklılıkları nelerdir? Biyometrik kimlik teknolojilerinin avantajlarını ve dezavantajlarını bu yazımızda sizler için derledik.

Biyometrik Kimlik Doğrulama Sistemleri

Biyometrik kimlik doğrulama sistemleri, insanları kimlikleri yerine daha yerleşik, ölçülebilir fiziksel ve davranışsal özelliklerine göre tanımayı amaçlayan ve bu yönde çalışmalar yapan otomatik sistemlerdir. Geçiş kontrol ve güvenlik cihazları, yalnızca kişiye özel olan ve çalınması, taklit edilmesi geleneksel yöntemlere göre daha zor olan biyometrik veri ile güvenlik, geçiş kontrol ve kimlik doğrulama hizmetleri vermektedir. Dünya üzerinde yaygın olarak kullanılan bu biyometrik sistemlerin en önemlileri aşağıdaki gibidir.

Ses Tanıma Sistemleri

Ses tanıma, biyometrik sistemlerde oldukça sık kullanılan bir biyometrik veridir. Diğer biyometrik sistemlere göre uygulaması daha kolaydır. Ancak kaydedilen ses bilgisinin çok fazla yer kaplaması, sesin hastalık veya psikolojik durumlardan dolayı değişmesi, arka plandaki gürültüler ve hem kayıt sırasında hem de sisteme giriş sırasında okunan metinde yanlış sözcük kullanılması gibi dezavantajlar, ses tanıma sistemlerini daha kullanışsız ve güvensiz hale getirmektedir.

Kamuya açık alanlarda veya yankılı telefon hatları gibi gürültülü çevre şartlarında ses tanıma sistemleri, diğer biyometrik kimlik doğrulama sistemlerine göre güvenilir değildir. Ayrıca, soğuk algınlığı gibi hastalık nedeniyle meydana gelen ve kullanıcının sesinde farklılık yaratacak ses değişimlerine (örneğin ses kısılması) karşı çok hassastır. Ses tanıma sistemi, geçiş/erişim hakkına sahip bir kişinin ses kaydı kullanılarak kolayca aldatılabilir. Genellikle telefon ile verilen hizmetlerde kullanılmaktadır.

Yüz Tanıma

Yüz tanıma sistemleri, teknolojisine bağlı olarak, insan yüzünde bulunan yaklaşık 16 – 256 farklı noktayı analiz eder. Yüz karakteristiği tanımlanırken göz çukurlarının saptanması, elmacık kemiğini çevreleyen bölgelerin taranması, ağız kenarlarının belirlenmesi, kulak memesinin analizi gibi çeşitli metotlar kullanılır. Birçok yüz tanıma sisteminde saç stili, saçın uzunluğu veya kısalığı gibi belirleyicilere dikkat edilmez. 

Diğer biyometrik sistemlerde olduğu gibi yüz tanıma sisteminde de doğrulama işlemi dört aşamada gerçekleşir. Bunlar, örnek imaj oluşturma, karakteristiklerin saptanması, dijital ortama aktarım ve karşılaştırmadır. Örnek imaj oluşturulurken kişi kamera karşısında sabit durur ve çeşitli açılardan sensör ile yüzün görüntüleri alınır. Alınan bu örnek görüntüler işlenerek daha önce alınmış olan görüntü bilgisiyle karşılaştırılır. Bıyık, türban, kilo alma-verme, ikizlerin birbirine benzemesi gibi bazı tanıma problemleri, yüz tanıma sistemlerinde çok sık karşılaşılan durumlardır. 

BioAffix Gate Vision, yüz tanıma teknolojisini kullanan BioAffix Gate ailesinin bir ürünüdür. Üzerinde yer alan 3 boyutlu kamerası sayesinde, diğer yüz tanıma sistemlerinden farklı olarak sabote edilemez ve yüksek hızlı doğrulama imkanı sunar.

Yüz Tanıma Teknolojisi

Yüz tanıma teknolojisi, bireyin yüz özelliklerini matematiksel olarak haritalayan ve verileri yüz izi olarak saklayan bir biyometrik yazılımdır. Yazılım, bir bireyin kimliğini doğrulamak için canlı bir yakalama veya dijital görüntüsü depolanan yüz iziyle karşılaştırmak için derin öğrenme algoritmaları kullanır. Bu biyometrik yazılım öğrenme derinliği ve kullanılan kamera, sensör teknolojisi ile birlikte doğru orantılı olarak doğrulama işlemini gerçekleştirir. Örneğin sadece iki boyutlu olarak tarayan bir biyometrik yazılım ile üç boyutlu olarak tarama ve doğrulama yapan bir biyometrik yazılımın doğruluk oranı aynı olmayacaktır.

Geçiş Kontrol Sistemleri’nde Yüz Tanıma

Yüz tanıma teknolojisinin gelişmesiyle beraber geçiş kontrol sistemleri yüz tanıma teknolojisini sistemlerine dahil etmeye başladı. Peki yüz tanıma teknolojisinin geçiş kontrol sistemlerine getirdiği avantajlar neler?

• Doğrulama yapılabilmesi için fiziksel bir temasa gerek yok. Covid-19 salgınının devam ettiği günümüzde temassız doğrulama şüphesiz en büyük avantajlardan biri. 
• Mevcut güvenlik protokolleriyle entegrasyonu kolay.
• Doğrulama işlemi çok daha hızlı.

Yüz Doğrulama İşlemi Ne Kadar Güvenli?

Yüz doğrulama işleminde kullanılan teknolojiler aslında bu sorunun cevabı. Yüz tanıma yazılımları ve donanımlarına yakından bakalım.

3D Tarama

3D tarama kamera ve sensör yardımıyla yapılır. Aktif derinlik sensörü doğrulamanın güvenilirliği açısından çok önemlidir. Bu sensör sayesinde maske taksanız dahi doğrulama işlemi başarıyla sağlanır.

Kamera çözünürlüğü ve IR ışınlarda bu doğrulamanın güvenilirliği açısından oldukça kıymetli.

Yazılım

Yüz tanıma yazılımı, kişileri video karesinden veya dijital görüntülerden otomatik olarak tanımlamak veya doğrulamak için kullanılabilen bir uygulamadır. Bazı yüz tanıma yazılımları, bir kişinin burnunun, gözlerinin, çenesinin ve elmacık kemiklerinin göreli konumu, boyutu ve şekli gibi belirli yüz özelliklerini analiz eden algoritmalar kullanır.

Parmak İzi Tanıma

Parmak izi tanıma sistemleri günümüzde en yaygın kullanılan biyometrik tanıma sistemidir. Parmak izi tarama işleminde kişi, parmağını sensör üzerine yerleştirdiğinde, ışık duyarlı CCD (charged-coupled device) yonga parmak üzerindeki girinti ve çıkıntıları kaydeder. Bir parmak izindeki tüm izler dikkate alınmaz. Bunun yerine izdeki bazı özel noktalar; bunlar, girinti ve çıkıntı arası uzaklıklar, bazı kesişim bölgeleri gibi değerler işlenir ve daha sonra bazı matematik algoritmaları kullanılarak şifrelenerek veri tabanına kaydedilir.

Parmak izi tanıma sistemleri kullanım kolaylığı, düşük fiyatı ve küçük ebatları nedeniyle ev, ofis gibi yerlerde daha çok tercih edilirler. Ancak tarama sırasında optik tarayıcıyla fiziksel temasın olması, parmağın kirli, yağlı veya ıslak olması gibi görüntü kalitesini düşürebilecek etkenlerin bulunması, çabuk kopyalanabilir olması ve aşırı sürtünmeden izlerin bozulması gibi faktörler parmak izi tanıma sistemlerini diğerlerinden daha az güvenli yapmaktadır.

İris Tanıma

İris, gözün ön kısmında bulunan ve fibroz (lifli) dokudan oluşan renkli tabakadır. İriste 250’den fazla görsel karakteristik bulunmaktadır. Bunlar daireler, benekler, çizgiler gibi belirleyici şekillerdir İris, bebek embriyo olarak anne karnındayken oluşur ve insanın ölümüne kadar değişmez. İris tarama biyometrik doğrulama sistemleri içerisinde en basit olanlarından biridir. Sıradan bir CCD kamera kullanılarak yaklaşık 15–20 cm uzaklıktan tarama yapılabilir. Kullanıcı ile tarayıcı arasında fiziksel temas olmasına gerek yoktur.

İris yapısı oldukça küçük olması nedeniyle, irisleri bulabilmek için iki hareketli kamera kullanılması gerekir. Bu durum okuyucunun oldukça yüksek bir etiket fiyatına sahip olmasına neden olacaktır. Ayrıca irisleri bulmak ve analiz edebilmek için kameranın dar açılı olması gerekir. Kamera görüş açısı dar olduğu için de doğal beden hareketlerinden bile fazlasıyla etkilenir. Bu nedenle okuyucu tarafından reddedilmemek için son derece sabit durulması gerekmektedir. Ayrıca iris okuyucular, renkli lens kullanımı nedeniyle, doğrulama yapmak isteyen kullanıcıların irislerini bulamadığı için, biyometrik doğrulama işlemlerinde irisin tanınmasında sorun meydana gelebilir. Yine aynı şekilde parlayan gözlük camları, irislerin bulunmasını önlediği için gözlüklü kişilerin tanınmasında zorluklar yaşanmaktadır.

Özellikle Hollywood filmlerinde sıklıkla kullanılan iris tarayıcılar, popüler kültür sebebiyle gerçeğin aksine, sıradan vatandaşlar tarafından en güvenli biyometrik kimlik tanımlama teknolojisi olarak bilinirler.

Retina Tanıma

Retina, göz yuvarlağının iç kısmında arka tarafta yer alan ince sinirlerin ve damarların bulunduğu ağ tabakadır. Bu tabakada yer alan ışığa duyarlı sinirler ışığı optik sinirler vasıtasıyla beyne iletir. Retina tarayıcı biyometrik kimlik doğrulama cihazları, gözbebeği içerisinde tarama yaparlar. Retina tarama sistemi, bir lazerin gözün arkasına ışıtılması ve böylelikle retinanın damar desenlerinin ölçülmesi esasına göre çalışır. Bir optik algılayıcı retinanın yapısını düşük yoğunluklu ışınlar kullanarak tarar. Bu işlem sırasında kullanıcı yaklaşık 1cm’lik bir delikten kımıldamadan bakar.

Biyometrik doğrulama cihazı, tarama sırasında döner ve her turda birkaç yüz adet noktayı kaydeder. Daha sonra bu bilgiler dijitalleştirilerek kaydedilir. Retina oldukça güvenilir bir biyometridir. Tarama sırasında gözün tarayıcıya fiziksel teması, gözde oluşabilecek ve retina yapısına zarar verebilecek travmaların olması, tarama işleminin oldukça zahmetli olması gibi dezavantajları vardır. Biyometrik olarak ne kadar güvenilir olursa olsun, birçok kişi gözüne lazer tutulmasını reddettiği için güvenirliliğinin anlamı kalmamaktadır. Retina tarama sistemleri insan bedenine en çok zarar veren doğrulama yöntemi olması nedeniyle kullanıcılar tarafından en az sevilen ve kabul edilen doğrulama sistemidir.

Parmak Damar Tanıma

Parmak damar tanıma, 2000 yılında geliştirilmiş bir teknolojidir. Parmak, okuyucu sensörün üzerine getirildiğinde, kızılötesi ışınlar aracılığı ile parmak ucunda bulunan damar haritası alınır ve veri tabanına kaydedilir. Kullanıcı doğrulama yapmak istediğinde parmak damar haritası alınır ve daha önceden kaydedilmiş olan görüntü ile karşılaştırılır.

Sistem değiştirilemez ve taklit edilemez damar izi yapısını kullandığı için güvenlidir ve sistemin damar izini tespit edebilmesi için parmağın mutlaka canlı olması gerekmektedir. Fakat soğuk havalarda, kan öncelikle parmaklardan çekilmeye başladığı için, sistemin parmağı tanıması zorlaşır. Sistem kir, yağ, leke ve izlere karşı duyarlıdır. Sensörün sık aralıklarda özel bir temizlik malzemesi ile temizlenmesi gerekmektedir. Aynı şekilde parmak açısının değişimine karşı çok hassastır. Kontrol edebildiği alan 900 mm2 gibi küçük bir alandır. Bu nedenle tanımlama için gerekli referans nokta sayısı az olup, yüksek hata oranına sahiptir.

Avuç İçi Damar Tanıma

Avuç içi damar tanıma 2006 yılında geliştirilmiş olan yüksek güvenlikli bir biyometrik kimlik doğrulama ve tanımlama sistemidir. Mevcut biyometrik teknolojilerin en güvenilir olanı avuç içi damar tanıma sistemidir. Damar tanıma işlemi, el üzerinde bulunan deri altı damar görüntüsünün alınması işlemi ile başlamaktadır. Alınan görüntü üzerinden ana damar hatları ayrılır ve özellik çıkarma algoritması uygulanarak her kişi için belirleyici bir şablon oluşturulur. Bu şablon mevcut standartlaşmış en ileri şifreleme algoritması ve en yüksek şifreleme anahtar uzunluğu olan AES 256 Bit ile şifrelenerek veri tabanında saklanır.

Sensörün 5-8 cm üzerinde elin konumlandırılması ile okuma işlemi başlatılır. Herhangi bir temas gerektirmeksizin, elin avuç kısmına doğru yakın-kızılötesi ışınlar gönderir. Bu bölgedeki toplardamarlarda kalbe doğru akan oksijeni azalmış kan, sensörden gönderilen ışını emerek toplardamarların haritasının görüntülenmesine yol açar.

Bu damar şekilleri, sensör tarafından kaydedilir ve bir veri tabanı üzerinde şifreli halde saklanır. Sisteme kayıtlı bir şahsı doğrulamak veya teyit etmek için, sensörün algıladığı damar haritası, veri tabanında saklanan harita ile karşılaştırılır. 

Sensör yaklaşık olarak 7200 mm2 gibi büyük bir alanda tarama yapmaktadır. Tarama işleminin son derece hızlı olması ve herhangi bir temas gerektirmemesi, günümüzde oldukça önemli olan hijyen sorunlarını ortadan kaldırmaktadır. Bu nedenle sensör periyodik temizliğe ve temizlik aparatına ihtiyaç duymamaktadır.

Her bireyin avuç içi damarlarının yapısı ve konumları kendine özel, benzersiz ve ömür boyunca (kişinin doğumundan hemen sonra alınan avuç içi damar haritası ile ölmeden hemen önce alınan avuç içi damar haritası tamamen aynıdır) değişmezdir.

Alınan biyometrik bilgi vücudun içinde yer aldığından ve damar bilgileri son derece karmaşık olduğundan, sistemi manipüle etmek veya sahtecilikle aşmak mümkün değildir. Bu sebeple damar izi teknolojileri kişiyi tanımlamaya değil sadece doğrulamaya yönelik teknolojilerdir.

Sabote edilemeyen, paylaşılamayan ve taklit edilemeyen avuç içi damar izi tabanlı biyometrik geçiş sistemleri yüksek güvenlik için tercih edilmektedir. Avuç içi damar izi tabanlı biyometrik doğrulama teknolojileri ile çalışan BioAffix Gate Extreme, BioAffix PalmGuide  ve BioAffix PalmGuide Touchless ürünleri ile geçiş kontrol güvenliğinizi en üst seviyeye taşıyabilirsiniz.