Автентифікація користувача на основі вимірювання близькості образу до біометричного еталону мірою Хеммінга

Вектор біометричних параметрів V є вихідним для наступної процедури автентифікації, яка може будуватися різними способами.

У даному циклі дипломної роботи використовується спосіб автентифікації, заснований на вимірюванні близькості пред'явленого для автентифікації вектора V до еталону за допомогою міри близькості Хеммінга.

Нехай на етапі реєстрації (навчання) авторизований користувач був сфотографований п разів, що відповідає п реалізаціям вектора біометричних параметрів V = { V ₁,V ₂,..., V_п }.

Шляхом аналізу наявні п реалізацій вектора V можна визначити характерний для даного користувача інтервал зміни кожного конкретного параметра [ min (v_i), max (v_i)], i = який запам'ятовується в системі як біометричний еталон даного користувача.

Нехай на етапі автентифікації користувач, який ідентифікував себе, сфотографувався, то фотографія буде відповідати деякому вектору інформативних біометричних параметрів V = { v₁, v₂,…, v_N }. Система автентифікації робить аналіз пред'явлених параметрів v_i, i = на потрапляння у встановлені біометричним еталоном зареєстрованого під заявленим ім'ям користувача інтервали, формуючи вектор Е = { е₁, е₂,..., е_N }. Якщо параметр V, потрапляє в інтервал, то e_i = 0, в іншому випадку e_i = 1. У результаті аналізу буде сформований вектор Хеммінга Е претендента на доступ. Для «свого» користувача цей вектор повинен складатися практично з одних нулів. Для «чужого», що пред'явив інші біометричні параметри, вектор Е буде мати багато розбіжностей з біометричним еталоном (багато одиниць).

Абсолютне значення відстані Хеммінга Е_v до біометричного зразка визначається як загальне число розбіжностей з біометричним еталоном. Відстань Хеммінга Еv завжди позитивна і може змінюватися від 0 до N.

Завдання в біометричному стандарті інтервалів допустимих значень вимірювальних параметрів може здійснюватися двома способами. На малих навчаючих вибірках доцільно здійснювати пряме обчислення мінімуму і максимуму виміряних значень контрольованих параметрів. При обсязі навчальної вибірки в 5 і більше прикладів стає доцільним обчислення математичного очікування (п. 3.4).

Після того як сформований біометричний еталон, можлива реалізація процедур автентифікації зареєстрованого користувача. При здійсненні процедур автентифікації «свій» користувач достатньо рідко помиляється і, відповідно, міра Хеммінга виявляється малою. При спробах автентифікації «чужих» користувачів помилки виявляються набагато більш частими.

При використанні досить великої кількості контрольованих біометричних параметрів розподіл значень міри Хеммінга близько до нормального. У цьому випадку граничне значення міри Хеммінга Е _п можна визначити через математичне сподівання і дисперсію значень міри Хеммінга для «свого» користувача

Е п = m (ЕC) + σ(ЕC),

(3.10)

де - коефіцієнт Стьюдента, що задається, виходячи з числа використаних прикладів п і величини помилки першого роду (імовірності Р₁ помилкового відмови «своєму» користувачеві).