biometrics القياس الحيوي

مقــــدمـــــــــــــة:

حبا الله سبحانه وتعالى الإنسان بصفات ميزه بها عن غيره من المخلوقات. وإن هذه الصفات تميز الناس فيما بينهم، بإبداع خلقِها قال تعالى:{لقد خلقنا الإنسان في أحسن تقويم} [التين3]. وقال تعالى: {الذي خلقك فسواك فعدلك (7) في أي صورة ما شاء ركبك (8)} [البلد7 و8]. من الأمثلة على صفات الإنسان المُمَيزة لون البشرة، لون العينين، التركيب الجسدي، الصوت، مظهر الوجه كاملاً وما إلى ذلك.
منذ القدم التفت انتباه العلماء إلى هذه الصفات في الناس، والتي تميزهم عن بعضهم. فأصبح هناك توجه علمي للاستفادة منها في مجال التعريف عن شخصية أو هوية الفرد. فأول ما تم الاستفادة منه في هذا المجال هو استخدام بصمة الإصبع”Fingerprint“، وبدأ استخدامها في القطاع البحثي والجنائي للمساعدة في التعرف على المجرمين والقتلة، وتوالى استخدام هذه الصفة إلى يومنا الحاضر. ومع ثورة الكمبيوتر وكثرة العمليات الإجرامية، من سرقة وتزوير وغيرها، والحاجة لوضع أنظمة سريعة في التعرف على الأشخاص، تم الاستفادة من الميزات الفريدة في الإنسان، ونتج علم القياس الحيويBiometricsوركز الباحثون في هذا المجال، وأعطت بحوثهم نتائج جيدة. وأصبح هذا العلم جزءاً قوياً من أجزاء علوم أمن المعلومات.

ما هو القياس الحيوي ( Biometrics)

* ( Biometric) هي كلمة إغريقية مكونة من جزأين”BIO“ومعناه الحياة و”METRY“معناه قياس.والتعريف الدقيق للقياس الحيوي هو العلم الذي يستخدم التحليل الإحصائي لصفات الإنسان الحيوية. وعلى أي حال، في مجال صناعة الكمبيوتر تم استخدام القياس الحيوي، حيث أصبح مفهومه لدى معظم الناس بأنه الطريقة المثلى لإثبات هوية الأشخاص باستخدام صفاتهم الفريدة.

بعض الأمثلة على القياس الحيوي باستخدام:ـ
ـ الصفات الفيزيائية مثل: شبكية العين، القزحية، الوجه، بصمة الإصبع وهو أكثر الأمثلة شيوعاً في الاستخدام.

ـ الصفات السلوكية مثل: الصوت، والتوقيع اليدوي.

لاحقاً سيتم ذكر هذه الصفات بشيء من التفصيل.
ميزة مهمة جداً في القياس ترتكز على حقيقة أن الصفات الفيزيائية والسلوكية للإنسان لا يمكن نقلها للآخرين ولا يمكن للإنسان نسيانها ولا سرقتها.
مـلاحظـــــــــــــــة: بعض الباحثين عرّف صفة الإنسان الفريدة بأنها كلمة سرPassword.

 

لماذا نحتاج للقياس الحيوي (Biometrics)

الأرقام التعريفية الشخصية”PINs“، التواقيع، بطاقات الهوية، بطاقات الائتمان، ورخص القيادة، هي أمثلة على الطرق الشائعة لإثبات الهوية أو القيام بعملية الدخول على المنشآت، أجهزة الكمبيوتر… الخ. لكنها عرضة للضياع، للنسيان، للتزوير أو للسرقة. وعليه، عندما يتم استخدام جهازٍ لها ليس بالضرورة أن المستخدم هو الشخص الذي صرح لـه باستخدامها. وبعكس ذلك -مع استثناء العمليات الجراحية- فإن صفات الإنسان لا يمكن سرقتها أو نقلها بين الأشخاص، وعلاوة عليه تمنحُنا التعريف عن الهوية باستخدام الصفات الفريدة.
ماذا يعطينا القياس الحيوي ( Biometrics)

vالأمن والخصوصية:

oيمنع الأشخاص الآخرين من دخول بياناتنا الشخصية.
oيوقف سرقة الهوية، مثل استخدام البطاقات الائتمانية أو الشيكات المسروقة.
vالبديل لحمل الوثائق الثبوتية مثل:
oبطاقات الهوية.
oرخص القيادة.
oبطاقة الائتمان.
vالبديل لحفظ وتذكر الأرقام السرية.
vالبديل لحمل المفاتيح لدخول:
oالسيارات.
oالمباني.
vتأمين سرية العمليات المالية مثل:
oمكائِن الصرف الآلي ( ATM).
oالتجارة الإلكترونية.

 

ماذا يعطي القياس الحيوي ( Biometrics) لمجال الصناعة، الأعمال والحكومة:ـ

vحفظ التكلفة.
oيلغي الحاجة للعنصر البشري في عملية إثبات الشخصية للأفراد.
vتحسين الإنتاجية والفاعلية.
oيلغي الحاجة للعنصر البشري، على سبيل المثال في أقسام أمن المعلومات لعمل الكلمات السرية وإدارتها.
vتقليل الاحتيال والجريمة.
oتأمين الإجراءات المالية.
oتأمين العمليات المصرفية من خلال مكائِن الصرف الآلي.
oمنع السرقة لبطاقات الائتمان.
vتوفير التحكم الآمن للحدود بين الدول.

طريقة عمل القياس الحيوي (Biometrics)

معظم أنظمة القياس الحيوي تستخدم نفس المفاهيم في عملها.
أولاً:يسجل الشخص في النظام، وهذا التسجيل “Enrollment” يكتمل من خلال عينة “Sample” لصفة فريدة “Unique” تخزن في النظام. العينة تعالج من خلال خوارزمية رياضية، والتي بدورها تحول الصفات الفريدة إلى تمثيل رياضي رقمي. هذا التمثيل الرقمي يطلق عليه القالب “Template“.
ثانياً:عملية إثبات الهوية “Authentication” وهي عمليةٌ لمقارنة صفة الشخص الفريدة مع القوالب المسجلة في النظام، فإذا تمت عملية المقارنة بنجاح، فإنه يتم معرفة الشخص للنظام. أما عن طريقة ادخل الصفة إلى النظام فهي تختلف باختلاف الصفة؛ فمثلاً بصمة الإصبع تحتاج إلى ماسحات ضوئية، الصوت يحتاج إلى مسجلات صوت وهكذا.

أنواع أنظمة القياس الحيوي:

هذه الأنظمة تعتمد على نوع الصفة المراد التعامل معها، وفي ما يلي شرحها:

بصمة الإصبع “Scanning Fingerprint

أكثر الأنظمة شيوعاً في الاستخدام وبخاصة بين المستخدمين لأجهزة تقنية المعلومات. بصمة الإصبع تُمسح ضوئياً باستخدام قارئات خاصة، ومن الأمثلة على هذه القارئات: بطاقات تربط بأجهزة الكمبيوتر الخاصة، أو تأتي مدمجة مع الفأرة. وهناك بعض القارئات تكون مدمجة مع زناد السلاح حيث تمنع استخدامه من غير صاحبه. وبعضها يوضع على الأبواب كماسحة ضوئية صغيرة.

البعض من القارئات تستخدم نفس طريقة الشرطة لتّأكد من تفاصيل البصمة، وبعض منها يعتمد على التأكد من صفات معينة في البصمة، وبعضها الآخر بإمكانه الكشف إذا ما كانت البصمة من شخص حي.

  1. هندسة اليد”HandGeometry

منذ سنوات عديدة وهذا النظام مُستخدم وبشكل خاص في أنظمة متابعة الحضور والانصراف وتسجيل الوقت. يعطي هذا النظام توازناً جيداً بين الأداء والدقة وسهولة الاستخدام. ومن السهولة دمجه في أنظمة أخرى.توضع اليد عل الجهاز الماسح في المكان المخصص لها، ويقوم النظام بفحص تسعين صفة من بينها، شكل اليد ثلاثي الأبعاد 3D، طول وعرض الأصابع، وكذلك شكل مفاصل الأصابع.

  1. قزحية العين “IrisScanning

يعتمد النظام المُستخدِم لقزحية العين على ثباتها حيث أنها الجزء الذي لا يتغير من الجسد. ولها ميزة أيضاً أنها مرئية عن بعد، ليست كصفة الشبكية، لاحقة الذكر. أيضاً قزحية العين اليسرى تخالف عنها في العين اليمنى لنفس الشخص. الماسح يستخدم الطريقة التقليدية وهي العدسات المستخدمة لدى أطباء العيون ولكنها بشكل مصغر، حيث أن هذه العدسات تقوم بالتقاط صورة للعين، ولا يحتاج المستخدم من تقريب هذه العدسات من عينه، وهي بالتالي تعطي دقة عالية مع سهولة الاستخدام.

  1. شبكية العين “RetinaScanning

هذه الطريقة تستخدم مصدر ضوء منخفض لعمل مسح للشعيرات الدموية خلف العين؛ لهذا فإنه واحد من أنظمة المسح التطفلية، حيث أن المستخدم يجب أن ينظر ويركز على الماسحة وهذا يسبب للمستخدم عدم الرغبة للتعامل مع النظام.

  1. الوجه “FacialRecognition

هذا النظام يعتمد على أخذ صورة كاملة للوجه من آلة تصوير، وقيام النظام بمقارنتها مع ما خُزن فيه مسبقاً. مازالت هذه التقنية في أوج التطوير، وما هو موجود حالياً من الأنظمة المعتمدة على صورة الوجه لا تعطي دقة عالية.

  1. الصوت “VoiceVerification

هذه الأيام، برامج تدقيق الصوت تعد من الإضافات الشائعة لأجهزة الكمبيوترات الخاصة. لكن أنظمة القياس الحيوي الُمعتمِدة على الصوت، فإنها تحلل ترددات الصوت بشكل أكثر دقة لكي تعطي نتائج صحيحة يُعتمد عليها. ولذلك يجب أن تكون بيئة هذا النظام هادئة، حيث أن أي ضجة تؤثر على النتيجة. و أجهزة هذا النظام قد تكون مستقلة بحد ذاتها “Standalone” أو مدمجة مع أنظمة الهاتف التي قد تساعد في مجالات عديدة منها الأنظمة المصرفية.

  1. التوقيع “SignatureVerification

هذا النظام يعتمد على الطريقة التقليدية لتوقيع الشخص، ولكنها تتم من خلال توقيع الشخص على شاشة حساسة للمس، ويتم من خلالها تحويل توقيعه إلى شكل أو تمثيل رقمي ومن ثم مقارنته مع ما خزن مسبقاً في النظام.

  1. الحمض النووي “DNA Scanning

هذا النظام يعتمد على الشريط الوراثي للشخص. وهو نظام معقد جداً ويستحيل تغييره بين الأشخاص، ولسوء الحظ أن نظاماً مماثلاً لـه، مُكلف جداً.

  1. ضربات المفاتيح “Keystroke dynamics”

هذا النظام يقوم بمسح ضربات الشخص على لوحة المفاتيح. ومن خلال هذه العملية يقوم بمراقبة الوقت بين ضرب مفتاح والانتقال الأصابع لضرب مفتاح آخر. وكذلك يراقب الوقت الذي يأخذه المستخدم وهو ضاغط على المفتاح. وحيث أنه يجب على المستخدم أن يتذكر أسم المستخدم والرقم السري، وخطورة سرقتها من قبل شخص آخر، فإن نظام ضربات المفاتيح يوفر مستوى آخر من الأمن.

مستقبل القياس الحيوي (Biometrics)
مع مرور الأيام بات القياس الحيوي أكثر وأفضل تجهيزاً، ونحن نرى الزيادة في كمية الأجهزة وتعدد خياراتها وبخاصة أجهزة بصمة الإصبع، وعلاوة على ذلك زادت التصاميم ذكاءً بحيث أصبح من السهولة التعامل معها، وسرعة تقبل المستخدمين لها.
وكذلك بدأنا نرى أن أجهزة القياس الحيوي متداخلة مع أجهزة الكمبيوتر الثابتة والمحمولة، ومع زيادة التنافس بين الشركات المصنعة لهذه التقنيات فسوف تكون هذه الأجهزة والتقنيات في متناول كل شخص. وسوف يُعتمد عليها بشكل كبير في مجالات أمنية كثيرة، عسكرية كانت أم مدنية.

خاتمة:

بعد العرض لما يمتلك الإنسان من صفات تفرّد بها عن غيره من المخلوقات، فإنه يجب على الإنسان أن يحمد الله ويشكره على ما وهبه من هذه الأشياء التي تدل على إبداع الخالق عز وجل.

وما زال البحث مستمراً في مجال القياس الحيوي”Biometrics“، والتركيز على هذا المجال متداخل بشكل كبير مع أمن المعلومات. وسوف تكون الفائدة كبيرة لاستخدام صفات الإنسان الفريدة للتعريف عن هويته مما يضمن الأمن والدقة.

قال تعالى :{وما أوتيتم من العلم إلا قليلا } [ الإسراء 85 ].

الكاتب ayman

ayman

مواضيع متعلقة

اترك رداً