F O M

Fachhochschule für Oekonomie und Management Neuss

Berufsbegleitendes Studium der Wirtschaftsinformatik zum Dipl. Informatiker

Fallstudie zum Thema

Biometrie

Autoren: Ralf Horsch , Markus Pöhler

Neuss, 26.Januar 2004

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis   2
1. Abkürzungsverzeichnis  3

2. Abbildungsverzeichnis   3

3. Was ist Biometrie?   4
3.1 Begriffsherleitung   4
3.2 Definition  4
3.3 Einleitung   4
3.4 Historische Daten   5

4. Wichtige Begriffe   5
4.1 Referenzdaten   5
4.2 Verifikation und Verifikationsdaten   6
4.3 Identifikation   7
4.4 Merkmalsvergleich   8
4.4.1 Toleranzgrenze   8
4.4.2 Falsche Rückweisungsrate (FRR)   8
4.4.3 Falsche Akzeptanzrate (FAR)   9
4.4.4 Simulation von Toleranzgrenze, FRR und FAR   9

5. Die biometrischen Verfahren   12
5.1 Anforderungen an die Verfahren   12
5.2 Vorstellung und Bewertung der Verfahren   13
5.2.1 Statische Verfahren  13
5.2.1.a) Fingerabdruck-Verfahren („Daktyloskopie“)   13
5.2.1.b) Handgeometrie-Verfahren   14
5.2.1.c) Venenerkennung   14
5.2.1.d) Fingergeometrie-Verfahren   15
5.2.1.e) Augennetzhaut-Erkennung   15
5.2.1.f) Augeniris-Erkennung   16
5.2.1.g) Gesichtserkennungs-Verfahren   17
5.2.1.h) Nagelbetterkennung   18
5.2.1.i) Ohrabdruckerkennung   18
5.2.2 Dynamische Verfahren   19
5.2.2.a) Stimmanalyse   19
5.2.2.b) Lippenbewegung  19
5.2.2.c) Unterschrifterkennung  20
5.2.2.d) Tastaturanschlag   20
5.2.2.e) Gangerkennung   21
5.2.2.f) Sitzverhalten   22
5.2.3 Biochemische Verfahren  22
5.3 Zusammenfassung der Verfahren   22

6. Anwendungsbeispiele 23

7. Zukunftsausblick   24

8. Risiken und Kritik   25

9. Quellenverzeichnis   26

10. Eidesstattliche Versicherung  27

1. Abkürzungsverzeichnis

Abb.  - Abbildung
bzw.  - beziehungsweise
d.h.  - das heißt
FAR -  falsche Akzeptanzrate
ggf.  - gegebenenfalls
RAR  - richtige Akzeptanzrate
vgl. vergleiche
z.B.  - zum Beispiel
Jh.  - Jahrhundert

2. Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Keogh, E. An Overview of the Science of Fingerprints. Anil Aggrawal′s Internet Journal of Forensic Medicine and Toxicology, 2001
Abb. 2: “Biometrics” von Florian Bauer http://www.prip.tuwien.ac.at/~sab/papers/Biometrie.pdf
Abb. 3: http://www.avalanche.za.com Avalanche Technologies
Abb. 4: http://www.aprint.com/products.html Exact Identification Corp
Abb. 5: eigene Erstellung
Abb. 6: eigene Erstellung
Abb. 7: http://www.bergdata.com Fa. Bergdata
Abb. 8: Landeskriminalamt Thüringen
Abb. 9: http://www.banquetec.com BQT Solutions
Abb.10: http://www.banquetec.com BQT Solutions
Abb.11: http://www.inbiometrics.net International Biometrics
Abb.12: http://www.veinid.com VeinID
Abb.13: http://www.biomet.ch/products.htm Biomet Inc
Abb.14: http://www.retinaltech.com
Abb.15: “Biometrics” von Florian Bauer http://www.prip.tuwien.ac.at/~sab/papers/Biometrie.pdf
Abb.16: http://www.iridiantech.com Iridan Technologies
Abb.17: http://www.markus-hofmann.de
Abb.18: http://www.nail-id.com NailID
Abb.19: http://www.wpcsoft.com WPC Software
Abb.20: http://www.epadlink.com Interlink Electronics
Abb.21: http://www.simi.com/en/produkte/ mostill/beschreib.html
Abb.22: http://www.biometricgroup.com/reports/public/market_report.html Biometric Group Inc
Abb.23: http://www.biometricgroup.com/reports/public/market_report.html Biometric Group Inc

3. Was ist Biometrie?

3.1 Begriffsherleitung

Ableitung aus dem Griechischen:
· "bios" (das Leben)
· "metron" (das Maß)

3.2 Definition

„Biometrie ist die Lehre von der Anwendung mathematischstatistischer Methoden auf die Mess- und Zahlenverhältnisse der Lebewesen und ihrer Einzelteile definiert„

Vereinfacht gesagt: Wissenschaft der Körpermessung von Lebewesen. In der Informationstechnologie bedeutet Biometrie das automatische Erkennen von Personen aufgrund ihrer individuellen persönlichen Merkmale.

3.3 Einleitung

Die Biometrie stellt eine viel versprechende Alternative zur Erkennung von Personen mittels Passwort oder PIN dar, die heute überall üblich sind, jedoch nicht als ausreichend sicher gelten. So lässt sich ein Passwort stehlen und eine PIN wird schnell vergessen. Dies bringt eine Vielzahl von Problemen für die Anwender mit sich. Die Biometrie bietet die Aussicht darauf die Ungewissheit zu beseitigen, ob der Besitzer eines Gegenstandes oder von Wissen der tatsächlich Legitimierte ist, oder ob diese personenbezogenen Daten an einen Unberechtigten übergegangen sind – ein Problem das gerade in der westlichen Welt seit dem 11. September große Bedeutung angenommen hat. Die Idee der Feststellung einer Identität mittels fälschungssicherer personengebundener Körpermerkmale verspricht ein enormes Potential für die Zukunft – aber auch Gefahren. Im Zusammenhang mit Sicherheitstechnologien spielt Biometrie eine immer größere Rolle, was sich am Wachstum des Marktes und der vermehrten Diskussion über das Thema in den Medien und der Politik widerspiegelt. Ziel dieser Studie ist es, einen Überblick über den derzeitigen Stand biometrischer Verfahren zu geben und das Zukunftspotential sowie aber auch Kritik darzustellen.

3.4 Historische Daten ¹

15. Jh.: Vermessung menschlicher Körperteile (Leonardo da Vinci)

16. Jh.: Vermessung der menschlichen Hand (Albrecht Dürer)

1858: Einsatz der Fingerabdruckerkennung durch den Briten Sir William Herschel in Indien

1.4.1903: Einführung der Fingerabdruckerkennung der Polizei in Deutschland

1968: Erster kommerzieller Einsatz: Fingerabdruckerkennung als Zugangskontrolle (Wall Street Brokerage Tresorraum)

4. Wichtige Begriffe

4.1 Referenzdaten

Die biometrischen Referenzdaten über eine Person werden einmalig (je nach Verfahren kann ggf. eine Aktualisierung erforderlich sein) erhoben, abgespeichert und zu späteren Vergleichen wieder herangezogen. Diese Daten, auch als Probe bezeichnet, liegen zunächst z.B. in Form eines Bildes oder einer akustischen Aufnahme in analoger Form vor. Anschließend werden die Daten digitalisiert. Es folgt die Analyse der Daten und die Suche der Markanten Merkmale der Probe. Die Erhebung der signifikanten Merkmale erfolgt über den Merkmals-Extrations-Algorithmus, der die mathematisch-statistisch bedeutsamen Daten der digitalen Probe extrahiert und diese zur Speicherung bereitstellt. Es werden also nicht alle Daten einer Probe gespeichert, sondern nur die zur Wiedererkennung notwendigen Daten extrahiert, nicht zuletzt um den notwendigen Speicherplatzbedarf zu begrenzen. So sind zumeist nur wenige Bytes (abhängig vom Verfahren) erforderlich um die Daten zu speichern.

[...]

1 Vgl.: LKA Thüringen
http://www.thueringen.de/de/suche/searchloader.asp?url=/de/lka/wissenschaft/kriminaltechnik/uc2/u_start.html
Vgl.: Wolfgang Hauskrecht - Münchner Merkur (http://www.polizei.bayern.de/ppmuc/wir/ettstr/text1.htm)
Vgl.: Avalanche Technologies (Südafrika) (http://www.avalanche.za.com)
Vgl.: Keogh, E. An Overview of the Science of Fingerprints. Anil Aggrawal′s Internet Journal of Forensic
Medicine and Toxicology, 2001; Vol. 2, No. 1 (January-June 2001):
(http://anil299.tripod.com/vol_002_no_001/papers/paper005.html) Published January 8, 2001