biometria y patrones para la identificacion humana

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Biometría y Patrones para la Identificación Humana Esteban Saavedra López, Ph.D CEO Opentelematics Internacional Bolivia email: [email protected] http://jesaavedra.opentelematics.org

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Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

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Page 1: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Biometría y Patrones para la Identificación Humana

Esteban Saavedra López, Ph.DCEO Opentelematics Internacional Boliviaemail: [email protected]://jesaavedra.opentelematics.org

Page 2: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Introducción

• Muy poco después del origen del hombre, éste trato de encontrar alguna particularidad que sirva para diferenciarlo de los demás• Las particularidades se resumían, en

sus características físicas (apariencia), comportamiento, destrezas, carácter, habitad, etc.

Page 3: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Necesidad de cuantificar y mensurar

• Al pasar el tiempo, surgió la necesidad de cuantificar y/o mensurar las características y/o particularidades de cada ser humano.

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Biometría

Page 5: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Que es la biométria

• Es el estudio mensurativo o estadístico de los fenómenos o procesos biológicos.• La biometría aprovecha que hay

ciertas características biológicas o conductuales singulares e inalterables, por lo que pueden ser analizados y medidos para crear una huella biométrica.

Page 6: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Definición

• El término “Biometría” proviene del griego “bio” (vida) y “metron” (medida) y se refiere a todas aquellas técnicas que permiten identificar y autenticar a las personas a través de sus características fisiológicas y de comportamiento.

Page 7: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Técnicamente

• Es el conjunto de métodos automatizados que analizan determinadas características humanas para identificar o autentificar personas.• Consiste en identificar o verificar

automáticamente la identidad de las personas, basándose en sus características físicas o sus pautas de comportamiento.

Page 8: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Biometría

Page 9: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Objetivo

• La Biometría tiene como principal objetivo identificar y permitir reconocer a alguna persona en una determinada aplicación

Page 10: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Pilaresy

Características

Page 11: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Pilares de la biometría

• Universalidad: Es común encontrar este biométrico en los individuos.

• Singularidad - Unicidad: Es único o diferenciable entre uno y otro individuo.

• Permanencia: Es perdurable en el tiempo de manera inalterable.

• Recolectable: Que tan fácil es la adquisición, medición y almacenamiento.

• Calidad: Que tan preciso, veloz y robusto es.• Aceptabilidad: Que tanta aprobación tiene la

tecnología entre el público.

• Fiabilidad: Que tan fiable y seguro es.

Page 12: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Características generales

• Difíciles de perder, transferir u olvidar y son perdurables en el tiempo.

Page 13: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Características de un sistema biométrico

• Funcionamiento: Efectividad y velocidad del sistema.• Aceptabilidad: Grado al que está la

gente dispuesta a aceptar el uso de una característica biométrica en su vida diaria. Debe resultar inofensivo.• Seguridad: Dificultad para engañar al

sistema usando de métodos fraudulentos, Robustez.

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Historia

Page 15: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Historia (1)

Page 16: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Historia (2)

Page 17: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Historia (3)

Page 18: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Métodos deReconocimiento

Page 19: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Métodos de reconocimiento

• Colaborativos• No colaborativos

Page 20: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Colaborativos

• El usuario está informado de la presencia de un sistema biométrico.• Es necesario que esté familiarizado

con él.• Debe decidir utilizarlo o no.

Page 21: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento colaborativo

Page 22: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

No colaborativos

• El usuario no realiza ninguna acción• El sistema puede no ser detectado

por el usuario.• Resulta mucho más cómodo para el

usuario• El sistema puede extraer las

características biométricas del usuario a distancia independientemente de su posición en el entorno

Page 23: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento no colaborativos

Page 24: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Aplicaciones: reconocimiento no colaborativo

Page 25: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Proceso

Page 26: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Proceso general

Page 27: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Proceso

• Captura de la información (Sensores biométricos)• Extracción de elementos

discriminantes(Visión artificial - Procesamiento de señales)• Modelado de las clases a

discriminar(Maquinas de Aprendizaje) y posterior almacenado

Page 28: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Enrolado

• Adquisición de muestra biométrica mediante un sensor• Procesamiento para obtener las

características invariantes patrón.

Page 29: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Identificación

• Adquisición de nueva muestra biométrica• Procesamiento y comparación con el

patrón.

Page 30: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento

• Proceso que no implica por defecto una verificación o identificación de un individuo. es el proceso de reconocer de nuevo las características biométricas que fueron ingresadas previamente al sistema.

Page 31: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Identificación

• Proceso para determinar la identidad de un individuo. El dato biométrico es tomado y comparado contra las plantillas en la base de datos, la identificación puede ser cerrada o abierta.

Page 32: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Verificación

• Proceso busca confirmar la identidad de un individuo que la reclama comparando una muestra biométrica con la plantilla biométrica previamente ingresada al sistema.

Page 33: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Proceso biométrico

Page 34: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Adquisición y reconocimiento

Page 35: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Verificación e identificación

Entrada

Base de Datos

Proceso deVerificación

eidentificación

SI

NO

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Tipos deIdentificación

Page 37: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Identificación cerrada

• En el proceso de comparación 1:N, el usuario presenta su(s) dato(s) biométrico(s) y el dato biométrico se compara contra la base de datos, donde se sabe que existe, buscando la identidad más probable del usuario.

Page 38: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Identificación abierta

• Es un proceso hibrido entre la verificación y la identificación cerrada, donde la persona no reclama una identidad específica, entonces se compara contra toda la base de datos para verificar si existe en la base de datos, una vez se verifica que posiblemente existe, dentro de las coincidencias más probables, determina quién es el usuario.

Page 39: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Tipos deBiometría

Page 40: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Biométricos morfológicos

• Los biométricos morfológicos o fisiológicos son aquellos que se soportan sobre características físicas inalterables y presentes en la mayoría de los seres humanos tales como: > Huella dactilar> Geometría de la mano> Características del iris> Patrones vasculares de la retina y mano,

etc.

Page 41: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Biométricos conductuales

• Los biométricos conductuales son aquellos que se soportan sobre características de la conducta del ser humano tales como: > Pulsaciones del teclado> Discurso, reconocimiento de voz> Dinámica de la firma, etc.

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Organigrama Biométrico

Page 43: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

BiométricosMorfologícos

Page 44: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento Huella dactilar

• Se basa en la extracción de características de la huella.> Minutas(datos numéricos de la huella)> Orientación de las líneas

• Ventajas:> Pequeña variabilidad en el tiempo> Buena precisión

• Inconvenientes:> Se asocia a temas penales> No aporta información adicional

Page 45: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento huella dactilar

Page 46: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento Facial

• Extracción de características de la cara> Geométricas> Información de textura y forma

• Ventajas:> Puede ser no colaborativo> Aporta información adicional de

expresión, estado de ánimo.> Es comprobable por un operador

humano• Inconvenientes:> Muy dependiente de iluminación> Puede ser variable con el tiempo

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Reconocimiento facial

Page 48: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento facial 3D

Page 49: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Análisis de la geometría de la mano

• Extracción de características de la palma> Geométricas> Información de textura y forma

• Ventajas:> Poco intrusivo> Procesamiento muy rápido

• Inconvenientes:> Dispositivos de lectura de tamaño medio

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Reconocimiento geometría de la mano

Page 51: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento del iris

• Extracción de características de la textura del iris> Localización del ojo> Extracción de características basadas en

textura.• Ventajas:> Muy preciso> Podría llegar a dar información adicional

(Iridología).> Podría llegar a ser no colaborativo

• Inconvenientes:> Intrusivo

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Reconocimiento del iris

Page 53: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento patrón de retina

• Extracción de características de las venas del fondo del ojo> Iluminación del fondo del ojo a través de

la pupila mediante luz infrarroja> Información de la forma de las venas en

el fondo del ojo• Ventajas:> Primer sistema comercial> Alta seguridad

• Inconvenientes:> Muy intrusivo> Lectura interna del fondo del ojo

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Escaner de retina

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Patrones vasculares de la mano

• Este proceso biométrico consiste en realizar un reconocimiento de la estructura vascular de la mano.• Los recolectores de datos están

basados en la emisión de rayos de luz que permiten una visibilidad a detalle de la estructura vascular.• En la actualidad se esta tratando de

realizar modificaciones de la estructura venosa y vascular por medio de la cirugía (Exoflebectomía)

Page 56: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Patrones vasculares de la mano

Page 57: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento termográfico

• La termografía es una técnica que permite medir temperaturas exactas a distáncia y sin necesidad de contacto físico con el objecto a estudiar. Mediante la captación de la radiación infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión, se puede convertir la energía radiada en información sobre temperarura.

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Reconocimiento termográfico

Page 59: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Análisis por geometría de la oreja

• Proceso que incluye el análisis de la geometría de la oreja, donde se considera aspectos como:> Forma> Tamaño> Pliegues y distorsiones> Posición referente al rostro> Elongaciones y pronunciamiento

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Análisis por geometría de la oreja

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BiométricosConductuales

Page 62: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento de voz

• Captura de audio (cualquier medio, teléfono, tarjeta sonido)> Análisis frecuencial, correlación

• Ventajas:> Poco intrusivo.

• Inconvenientes:> Influido afecciones voz

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Reconocimiento de voz

Page 64: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento de forma de firmar

• Captura de la “traza” del movimiento (posición y presión)> Comparación de las trayectorias,

velocidades y aceleraciones.> Se analiza el “ritmo”, la “armonía” de la

firma en vez de las posiciones exactas.• Ventajas:> Basada en la grafología> Permite identificar algunos rasgos

adicionales• Inconvenientes:> No aplicable a personas con alguna

discapacidad física

Page 65: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Reconocimiento de firma

Page 66: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Grafología

• La grafología es un conjunto de conocimientos de interpretación de la escritura.• La grafología estudia todo

movimiento escrito de expresión que nace de nuestros sentimientos. Cada persona escribe con características individuales propias, de acuerdo a su personalidad, que incluye el carácter y su temperamento, influidas por factores emocionales, físicos y psíquicos.

Page 67: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Grafología

Page 68: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Pulsaciones del teclado

• Este proceso consiste en determinar aspectos como:> Rapidez> Destreza> Efectividad> Grado de dificultad

• Los resultados son comparados con métricas, que determinan particularidades personales de cada individuo

Page 69: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Pulsaciones del teclado

Page 70: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Otros tiposde

reconocimientobiométrico

Page 71: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Test sanguíneo

• Conjunto de pruebas, evaluadas bajo ciertos criterios y comparadas con indicadores para denotar características de la muestra en estudio

Page 72: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Test sanguíneo

Page 73: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Test de ADN

• Estudio del material genético de los organismos. • Es utilizado para determinar la

genealogía y parentesco de los seres humanos.

Page 74: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Test de ADN

Page 75: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Avances tecnologícosBiométricos

Page 76: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Biometría multimodal

• Las aplicaciones actuales requieren:> Mayor robustez.> Mayor precisión.

• Combinación de dispositivos:> Token.> Contraseñas.> Otros dispositivos biométricos.

Page 77: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Biometría simultánea

• Extraer diferentes características biométricas en una única medición.> Se mantiene la filosofía de

multimodalidad.> Se mantiene invariable la simplicidad de

captura de los métodos unimodales.

Page 78: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Match-on-Card

• Se conoce como Match-on-Card al proceso de almacenar huellas dactilares sobre una tarjeta inteligente para comprobar la presencia de un individuo. Como la información de la huella digital esta contenida en la tarjeta, por lo que no hay necesidad de una base de datos y la identidad del titular de la tarjeta se conserva.

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Match-on-Card

Page 80: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Seguridad

Page 81: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Ataques a sistemas biométricos (1)

• Fotografías, plantillas, lentillas, falsificación de la firma,...

Page 82: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Ataques a sistemas biométricos (2)

• Imitación de la característica biométrica

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Captura de la característica biométrica

• Entre el sensor y la extracción de características• Inyección mediante troyano.• Simulación de sensor.

Page 84: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Robo del template

• Generación de característica biométrica compatible (Técnicas de optimización)• Inyección mediante troyano

Page 85: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Conclusiones

Page 86: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Conclusiones

• La biometría se caracteriza por:> Tener numerosas aplicaciones.> Ser robusta.> Ofrecer gran fiabilidad.> Posee diversas técnicas.

• Seguridad:> Riesgo de falsificación.> Dependencia de otras técnicas (manejo de

excepciones).

• Desarrollo> Desarrollo de aplicaciones.> Entornos inteligentes.

Page 87: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Preguntas - Consultas

Page 88: Biometria y Patrones para la Identificacion Humana

Biometría y Patrones para la Identificación Humana

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