Trabalho De Biometria - Final Entregar

Biometria e seu impacto na Sociedade Informática e Sociedade – Prof.: Ana Rubélia

7º Período Sistemas de Informação

Dupla: Alan de Carvalho Ribeiro Leandro C. Gaio

Lavras – 2009

Índice 1.0 – Introdução.............................................................................................................. 3 2.0 – Histórico ................................................................................................................ 3 3.0 – Definição, Aplicações e Questionamentos ............................................................ 4 3.1 – Impressão Digital....................................................................................... 5 3.2 – Face............................................................................................................ 5 3.3 – Veias da palma da mão .............................................................................. 6 3.4 – Geometria das mãos e dedos ..................................................................... 6 3.5 – Retina......................................................................................................... 7 3.6 – Íris .............................................................................................................. 7 3.7 – Voz............................................................................................................. 8 3.8 – Assinatura Manuscrita ............................................................................... 8 4.0 – Custo Computacional e Monetário ........................................................................ 8 5.0 – Impactos positivos e negativos para a sociedade / Cases ...................................... 9 6.0 – Invasão de Privacidade ........................................................................................ 10 7.0 – Considerações Finais ........................................................................................... 10 8.0 – Referencias Bibliográficas................................................................................... 11

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1.0 - Introdução É atual a necessidade crescente de um maior controle da identificação sobre os indivíduos, pois os métodos corriqueiros, muitas vezes, podem ser, e são burlados. Assim sendo, a biometria tem como principal propósito a segurança. A certeza da legitimidade da “autenticação”. Existem inúmeras variações de tipos de autenticação biométrica, mas qual seria a reação da sociedade perante tais tipos de autenticação? Pois bem, é sobre tal assunto que dissertaremos nesse presente artigo.

2.0 - Histórico A biometria já era usada pelos faraós do Antigo Egito onde características físicas de pessoas eram usadas para distingui-las. Utilizavam como informação de identificação: cicatrizes, cor dos olhos, arcada dentária, entre outros. Um cientista chamado Francis Galton é considerado um dos fundadores do que chamamos hoje de Biometria. Sua pesquisa em habilidades e disposições mentais, a qual incluía estudos de gêmeos idênticos, foi pioneira em demonstrar que vários traços são genéticos. A paixão de Galton pela medição permitiu que ele abrisse o Laboratório de Antropométrica na Exibição Internacional de Saúde em 1884, onde ele coletou estatísticas de milhares de pessoas. Em 1892, Galton inventou o primeiro sistema moderno de impressão digital. Adotado pelos departamentos de polícia em todo o mundo, a impressão digital era a forma mais confiável de identificação, até o advento da tecnologia do DNA no século XX. Os avanços comerciais na área da biometria começaram na década de setenta. Durante este período, um sistema chamado Identimat foi instalado em um número de locais secretos para controle de acesso. Ele mensurava a forma da mão e olhava principalmente para o tamanho dos dedos. A produção do Identimat acabou na década de oitenta. Seu uso foi pioneiro na aplicação da geometria da mão e pavimentou o caminho para a tecnologia biométrica como um todo. Paralelamente ao desenvolvimento da tecnologia de mão, a biometria digital estava progredindo nas décadas de sessenta e setenta. Durante este tempo, algumas companhias estavam envolvidas com identificação automática das imagens digitais para auxiliar às forças policiais. O processo manual de comparação de imagens digitais cm registros criminais era longo e necessitava de muito trabalho manual. No final dos anos sessenta o FBI começou a checar as imagens digitais automaticamente e na metade da década de setenta já havia instalado uma quantidade de sistemas de scanners digitais automáticos. Desde então, o papel da biometria nas forças policiais tem crescido rapidamente e os Automated Fingerprint Identification Systems (AFIS) são utilizados por um número significante de forças policiais em todo o mundo. Com base nesse sucesso, a biometria por scanner de digitais está agora explorando o campo dos mercados civis. Outras técnicas têm evoluído ao lado das biometrias pioneiras dos anos sessenta e setenta. O primeiro sistema a analisar o padrão único da retina foi introduzido na metade dos anos oitenta. Enquanto isso, o trabalho do Dr. John Daughman da Universidade de Cambridge pavimentou o caminho para a tecnologia de íris. A atual verificação de voz possui raízes assentadas nos empreendimentos tecnológicos dos anos setenta; enquanto biometrias como a verificação de assinaturas e o reconhecimento facial eram relativamente novatas na indústria. A migração de pesquisa e desenvolvimento rumo à comercialização continua até hoje. Pesquisas nas universidades e por fornecedores biométricos em todo o mundo são essenciais 3

para redefinirmos o desempenho das biometrias existentes, enquanto desenvolvem-se novas e mais variadas técnicas. A parte mais difícil é levar um produto ao mercado e provar seu desempenho operacional. Leva tempo para que um sistema torne-se completamente utilizável. Entretanto, tais sistemas estão em funcionamento, submetendo-se a mais variada gama de aplicações.

3.0 - Definições, Aplicações e Questionamentos Biometria é o método de identificação de pessoas através de suas características físicas e comportamentais. Bio = Vida Metria = Medição Ou seja: Biometria = Medição da vida. Ao contrário do que muitos pensam, biometria não surge com o avanço da tecnologia, criada a partir de scanners de impressões digitais, ou reconhecimento por íris, conforme vemos nos filmes de ficção científica. Há relatos de que, por volta do século II A.C., governantes da China utilizavam impressões digitais para lacrar documentos, portanto, a biometria é algo mais antigo do que se pensa. Temos ainda há anos o uso de impressões digitais em documentos de identidade, o que pode ser considerado também uso de biometria (sem necessidade das tecnologias atuais) para identificação e autenticação de indivíduos. A biometria é hoje um dos principais métodos existentes para identificação e autenticação de pessoas. Largamente utilizado onde necessita-se de uma forma segura de identificação, procurando uma maneira o mais próximo possível do inviolável para autenticação de um indivíduo. Autenticação: processo de verificação de uma identidade declarada, você declara quem é e o sistema solicita que você provê. Identificação: processo de verificação de identidade de uma pessoa a partir de dados biométricos coletados desta pessoa e comparados com dados biométricos armazenados em um banco de dados. Podemos ser identificados ou autenticados por meio de quatro parâmetros: 1. O que sabemos: Uso de senhas, partes de uma informação. É um método relativamente confiável e amplamente utilizado devido ao seu baixo custo, no entanto devido à necessidade de memorização nos deparamos com a seguinte questão; senhas fracas são fáceis de memorizar, mas representam uma grande vulnerabilidade; senhas difíceis acabam sendo anotadas, compartilhadas, replicadas. 2. O que portamos: Uso de chaves, cartões magnéticos, carteiras de identidade, smart cards, implantes subcutâneos. Também de custo relativamente barato, tem uma série de empecilhos, devido a necessidade de serem portados, podem ser roubados, copiados, investimentos em equipamentos leitores.

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3. O que somos: Características pessoais do corpo, tais como impressão digital, face, veias das mãos, geometria das mãos e dedos, íris, retina e DNA. 4. Comportamentais: Características pessoais de comportamento, tais como, voz, dinâmica, fluxo de uma assinatura, dinâmica da digitação. Dos métodos apresentados de identificação e autenticação, os primeiros são largamente utilizados devido ao seu custo reduzido, no entanto a sua confiabilidade e segurança são relativamente reduzidos, quando necessitamos, portanto de métodos mais confiáveis e seguros devemos então utilizar métodos biométricos (parâmetros 3 e 4) porém apresentam um custo mais elevado. Com o objetivo de mostrar os principais métodos biométricos usados hoje, segue características dos mesmos:

3.1 - Impressão Digital O reconhecimento pela impressão digital é o método atualmente mais utilizado, devido ao baixo custo dos leitores (scanners) e o seu grau de precisão, além de já existir uma padronização da interface, o que facilita a integração destes equipamentos a programas proprietários de controle de acesso. A base de funcionamento dos scanners de impressão digital éa mesma dos scanners comuns. O usuário coloca o dedo sobre o vidro, e o mecanismo o fotografa. O reconhecimento é feito com base nas pequenas linhas que há na pele. O software destaca alguns pontos de destaque dessas linhas (encontro de duas listras, bifurcações e "vales") e forma o desenho de um polígono. O sistema armazena, então, não a fotografia do dedo, mas só o polígono das minúcias, tática que economiza espaço nos discos e aumenta a agilidade das buscas. Apesar de ser preciso e rápido, há algumas limitações: o fato de o dedo estar constantemente exposto faz com que os traços das digitais possam ser alterados com o passar do tempo (devido a cicatrizes, por exemplo). Pessoas que trabalham em empresas metalúrgicas, que lidam com materiais corrosivos ou lixas, por exemplo, podem ter as impressões digitais gastas, o que dificulta a leitura.

3.2 - Face O uso de reconhecimento de face é o método mais natural de identificação biométrica. O uso das características da face para identificação automática é uma tarefa difícil porque a aparência facial tende a mudar a todo tempo. As variações podem ser causadas por diferentes expressões faciais, mudanças no estilo do cabelo, posição da cabeça, ângulo da câmara, condições de luz, etc. Apesar das dificuldades envolvidas, o reconhecimento facial já foi abordado de diversas maneiras, variando de sistemas de reconhecimento de padrões por redes neurais até varreduras infravermelhas de pontos estratégicos (como posição dos olhos e da boca) na face. Muitos sistemas de reconhecimento de face utilizam um computador com uma câmera para capturar as imagens da face. Estes sistemas utilizam medidas da face como distâncias entre os olhos, nariz, queixo, boca e linha dos cabelos como meio de verificação. Alguns

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sistemas também podem executar testes "animados" para evitar que o sistema seja fraudado por uma fotografia. Variáveis como óculos de sol, bigode, barba, expressões faciais entre outras, podem causar falsas rejeições nesses sistemas.

3.3 - Veias da palma da mão A autenticação através das veias das mãos amplia as possibilidades da segurança e controle de acesso a sistemas e locais restritos, reconhecendo o padrão único das veias das mãos. Os padrões das veias das mãos são muito consistentes para a identificação. Cada mão possui um padrão de veias único e que não se alteram com a idade nem com trabalho pesado. O sistema adquire uma imagem bastante detalhada do padrão de veias pela utilização de lentes infravermelhas. Algumas vantagens podem ser atribuídas a esse método: • Mesmo em gêmeos as mãos direita e esquerda são diferentes; • Não ocorrem mudanças por longos períodos • Exatidão por longo período • Independe de contaminações por cicatrizes ou outros fatores externos.

3.4 - Geometria das mãos e dedos Consiste em analisar e medir o formato da mão. O usuário apóia a mão em uma base com guias para os dedos. Uma câmera CCD e espelhos capturam a informação 3D da mão. A geometria da mão tem sido usada em aplicações desde o começo de 1970. Ela baseia-se no fato de que virtualmente não existem duas pessoas com mãos idênticas e de que o formato da mão não sofre mudanças significativas após certa idade. Existem diversas vantagens no uso da forma tridimensional da mão da pessoa como um dispositivo de identificação. Primeiramente, é razoavelmente rápida. Leva menos que 2 segundos para capturar a imagem de uma mão e produzir a análise resultante. Secundariamente, requer pouco espaço de armazenamento. É também requerido pouco esforço ou atenção do usuário durante a verificação, e os usuários autorizados são raramente rejeitados. As dimensões da mão, tal como tamanho do dedo, largura e área são as principais características usadas nas análises. Para a captura, o usuário posiciona sua mão no leitor, alinhando os dedos, e uma câmara posicionada acima da mão captura a imagem. Medidas tridimensionais de pontos selecionados são tomadas e o sistema extrai destas medidas um identificador matemático único na criação do modelo. Um típico modelo requer cerca de nove bytes de armazenamento. Um dos problemas de sistemas que utilizam a geometria da mão é causado pela rotação da mão quando colocada no leitor. Isto se resolve usando pinos de posicionamento dos dedos. O sistema também deve levar em conta os diferentes tamanhos das mãos em 6

diferentes usuários, e seu desempenho não deve ser prejudicado por sujeira e cortes na mão da pessoa. A figura abaixo apresenta um leitor de geometria da mão. É quase impossível secretamente obter informações sobre a geometria da mão de uma pessoa, ao menos que haja sua cooperação. Quanto à estabilidade, deve-se ressaltar que a geometria da mão muda de acordo com a idade e, ocasionalmente, com a perda ou ganho de peso.

3.5 - Retina Analisa a camada de vasos sanguíneos localizada na parte posterior do olho. O padrão de veias da retina é a característica com maior garantia de unicidade que uma pessoa pode ter. Os analisadores de retina medem esse padrão de vasos sangüíneos usando um laser de baixa intensidade e uma câmara. Nesta técnica, deve-se colocar o olho perto de uma câmara para obter uma imagem focada. A análise de retina é considerada um dos métodos biométricos mais seguros. As fraudes até hoje são desconhecidas. Olhos falsos, lentes de contato e transplantes não podem quebrar a segurança do sistema. Recentes pesquisas médicas mostraram, entretanto, que as características da retina não são tão estáveis como se pensava anteriormente: elas são afetadas por doenças, incluindo doenças das quais o paciente pode não estar ciente. Muitas pessoas ficam temerosas em colocar seu olho próximo a uma fonte de luz e aos problemas que isto possa causar. Como resultado, esta técnica impulsionou o caminho da utilização da análise da íris, que é menos invasiva.

3.6 - Íris Íris é o anel colorido que circunda a pupila do olho. Cada íris possui uma estrutura única que forma um padrão complexo e pode ser usada para identificar um indivíduo. A captura da imagem é feita por uma câmara em preto e branco. O usuário olha para a câmara de uma distância de aproximadamente 30 cm ou mais por poucos segundos. O sistema acomoda usuários de lentes de contato sem dificuldades, embora o sensor deva ser montado ou ajustado de modo a ser satisfatório para usuários de diferentes alturas, incluindo aqueles em cadeiras de roda. Principais características: • Se consolida até o primeiro ano de vida • Não se altera ao longo da vida • Pouco impacto por problemas de saúde • Independe de óculos ou lentes de contato • Probabilidade de duas pessoas possuírem a mesma íris éde 1 em 1078 • A população da Terra éde 1010 • A população que jáviveu na Terra éde 1011 • O olho direito e esquerdo são diferentes

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Gêmeos univitelinospossuem íris totalmente diferentes

3.7 - Voz O reconhecimento de voz é um dos sistemas menos invasivos, e a forma mais natural de uso é o sistema de reconhecimento de fala. O som da voz humana é produzido pela ressonância na região vocal, em função de seu comprimento e do formato da boca e das cavidades nasais. Para a captura do som, o usuário posiciona-se diante de um microfone e pronuncia uma frase previamente selecionada, ou uma frase qualquer. Este processo é repetido várias vezes até que seja possível construir um modelo. Todos os sistemas que analisam a voz estão amplamente baseados na tecnologia de processamento de fala. A forma da onda das frases é medida usando-se análises de Fourier para encontrar o espectro de freqüências que amostram as características da voz. A tecnologia de reconhecimento de voz é fácil de usar e não requer grandes esforços na educação do usuário. Entretanto, deve-se cuidar para garantir que o usuário fale em um tempo apropriado e em voz clara. Uma vez que as pessoas formam seus padrões de fala através da combinação de fatores físicos e comportamentais, a imitação é impossível. Entretanto, existem problemas com as condições do ambiente onde se encontram os sensores, uma vez que é difícil filtrar o ruído de fundo. Outros problemas incluem a variação da voz devido às condições físicas do usuário, como gripes e resfriados, estados emocionais, como o estresse, e duplicação através de um gravador. A imitação, porém, não é um problema como se poderia pensar, porque os aspectos da voz medida pelos sistemas não são os mesmos que os seres humanos costumam perceber.

3.8 - Assinatura Manuscrita O ritmo necessário para escrever uma assinatura pode ser usado em um sistema de identificação automático. Esta técnica já é muito usada e popular, uma vez que todos os cheques são verificados usando-se as assinaturas. Existem dois métodos de identificação: um método examina a assinatura já escrita, comparando-a, como uma imagem, com um modelo armazenado. A maior desvantagem deste método é que ele não pode detectar fotocópias das assinaturas. O outro método estuda a dinâmica da assinatura. Este esquema analisa o processo dinâmico da realização de uma assinatura o ritmo de escrita, contato com a superfície, tempo total, pontos de curva, laços, velocidade e aceleração. Os dispositivos utilizados para análise dinâmica são canetas óticas e superfícies sensíveis. Como todas as características comportamentais, as assinaturas estão sujeitas ao humor do usuário, ao ambiente, à caneta, ao papel, e assim por diante. As assinaturas de algumas pessoas são muito consistentes, enquanto as de outras variam muito.

4.0 – Custo Computacional e Monetário Alguns métodos de identificação e autenticação biométricos possuem um custo computacional elevado. Tal ocorrência se deve pelo fato de tais métodos possuirem suas bases 8

de códigos construídas em cima de algorítmos genéticos e outras técnicas de inteligência artificial, o que leva a necessidade de uma melhor qualidade de recurso de hardware e software. O processo de entrada e saída entre o aparelho de biometria e o computador que hospeda o software necessário pelo aparelho, muitas vezes é lento. O que, em determinados cenários, torna a biometria inviável. O custo monetário da biometria atualmente não é mais um impecilho para as organizações. A biometria através da digital do dedo tem um custo consideravelmente baixo quando analisamos seu benefício. Quanto mais popular o método de identificação e autenticação biométrica, menor seu custo, o que leva a uma relação inversamente proporcional de popularidade e custo. Porém, assim como foi citado anteriormente, os métodos biométricos menos populares, porém não menos eficazes, possuem na maioria das vezes, custo um tanto quanto elevado. É uma questão cultural também, pois, por não conhecerem sobre os vários métodos de identificação e autenticação biométrica, as pessoas não procuram pelos mesmos, o que não acarreta investimento nas tecnologias.

5.0 - Impactos positivos e negativos para a sociedade / Cases Há muito a biometria vem sendo utilizada em grandes instituições como medidas de segurança, com o uso da tecnologia biométrica somente pessoas autorizadas têm acesso às informações confidenciais ou às salas e departamentos específicos. No entanto, com o avanço da tecnologia o custo de implantação de meios biométricos vem caindo o que torna cada vez mais atrativo para empresas de menor porte o uso de biometria para autenticar clientes com a finalidade de controles internos dessas empresas com maior segurança e confiabilidade. Não é incomum encontrar academias e clubes com roletas de autenticação biométrica que agregando aos sistemas de gerenciamento da empresa pode-se impedir entrada de cliente inadimplente ou até mesmo coletar dados sobre o comportamento dos seus clientes, tempo de permanência na instituição, horários de preferência, dentre outros. Escolas e faculdades vêm usando biometria para controle de presença de seus alunos. Outro grande “utilizador” de meios biométricos na identificação de indivíduos é o Governo Federal, que há tempos incorporou a digital do polegar nas carteiras de identidade, e agora agregando ao processo para se tirar carteira de habilitação, os candidatos tem que passar por autenticação biométrica no início e final das aulas de legislação, isso com o objetivo de impedir fraudes nesse processo. O que se imagina com tanta vantagem é que temos aqui a solução para os problemas de identificação e autenticação de indivíduos nos mais diferentes casos. Mas não é bem por aí, se acompanharmos por algum tempo desde o processo de implantação até o uso efetivo do mesmo, observaremos diversos problemas com a biometria. Comecemos por lembrar que as técnicas que aqui estudamos utilizam de meios computacionais para sua existência e como é sabido, computadores estão sujeitos aos mais diversos problemas internos ou externos, de hardware ou de software, que podem impedir o funcionamento da biometria e com isso comprometer o funcionamento da instituição. Outro grande problema que é enfrentado é a rejeição da população, devido às mais diversas questões sociais, ou dificuldades de pessoas com mais idade ou menor cultura com a aceitação da tecnologia sendo cada vez mais inserida no dia-a-dia de todos. Pensando nisso as instituições que utilizam cada vez mais a biometria vem fazendo estudos mais detalhados para 9

optar pela técnica de biometria que apresente melhor aceitação da sociedade, vem fazendo também estudos para uma implantação que proporcione o menor impacto possível para os clientes. Um Case disso é o Bradesco, que vem incluindo em seus terminais de autoatendimento o leitor das veias da palma da mão, o que vai dispensar o cliente de validar com senhas e letras de acesso suas operações nos caixas. Segundo a instituição financeira, a opção pela leitura da palma da mão foi feita em função da segurança deste método e para evitar leitores de digital. A direção do Bradesco avaliou que ler digitais é uma ação que poderia constranger o usuário, já que este método está fortemente associado ao cadastro de criminosos no mundo todo.

6.0 - Invasão de Privacidade “... a licitação do contrato é o começo de uma sociedade vigiada, na qual qualquer um pode ser rastreado em qualquer lugar e em qualquer momento, e na qual todos os seus movimentos e possivelmente todas as suas atividades serão seguidas e anotadas.” (Polícia Federal Americana - FBI) Muito se discute sobre a invasão de privacidade através do uso da biometria, e tal discussão é realmente válida quando analisamos o parágrafo descrito acima. Tal “invasão de privacidade” pode afetar diretamente na maneira das pessoas agirem, o que pode levar a uma mudança cultural drástica.

7.0 - Considerações Finais Como podemos observar, a biometria está cada vez mais presente em instituições de ensino, academias, clubes, bibliotecas, instituições financeiras dentre outros. O que é o oposto ao cenário que tínhamos antigamente onde se encontrava autenticações biométricas em grandes instituições e nos órgãos militares e governamentais. Isso se dá ao fato de cada dia termos uma redução no custo de implantação desses sistemas e aumento da confiabilidade e segurança nos mesmos. Embora possa ser observado alguns problemas tecnológicos e culturais que pesam de forma negativa na hora de aprovar o uso da biometria na instituição, observamos que esses são considerados releváveis frente às grandes vantagens no uso dessa tecnologia, contribuindo assim para que a mesma esteja cada dia mais presente no dia-a-dia de todos.

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8.0 - Referências Bibliográficas AfB (Association of Biometrics) – http://www.afb.org.uk/ Banco Bradesco S/A – http://www.bradesco.com.br/ IBIA (International Biometric Industry Association) – http://www.ibia.org/ SIA (Security Industry Association) – http://www.siaonline.org/ Douglas Vogliazzi. “Biometria, medidas de segurança” – 2ª Edição. Visual Books. “CB - Consultores Biométricos Associados” http://www.consultoresbiometricos.com.br/05_Bintroducao_definicao.php “CyberSpace” - http://mycyber-space.blogspot.com/2008/02/segurana-ou-invaso-deprivacidade.html

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