تحقیق مقاله انگشت نگاری

مقدمه:

کلمه بیو متریک از کلمه یونانی  bios‌به معنای زندگی و کلمه metrikos به معنای اندازه گیری تشکیل شده است. همه ما می دانیم که ما برای  شناسایی همدیگر از یک سری ویژگی هایی استفاده می کنیم که برای هر شخص به طور انحصاری است و از شخصی به شخص دیگر فرق می کند که از آن جمله می توان به صورت و گفتار و طرز راه رفتن می توان اشاره کرد. امروزه در زمینه های فراوانی ما به وسایلی نیاز داریم که هویت اشخاص را شناسایی کند و بر اساس ویژگیهای بدن اشخاص آن هارا بازشناسی کند و این زمینه هر روز بیشتر و بیشتر رشد پیدا می کند و علاقه مندان فراوانی را پیدا کرده است. علاوه بر این ها امروزه ID و password کارتهایی که بکار برده می شوند دسترسی را محدود می کنند اما این روشها به راحتی می توانند شکسته شوند و لذا غیر قابل اطمینان هستند. بیو متری را نمی توان  امانت داد یا گرفت نمی توان خرید یا فراموش کرد و جعل آن هم عملا غیر ممکن است.

یک سیستم بیو متری اساساً یک سیستم تشخیص الگو است که یک شخص را بر اساس بردار ویژگی های خاص فیزیولوژیک خاص یا رفتاری که دارد باز شناسی می کند. بردار ویژگی ها پس از استخراج  معمولا در پایگاه داده ذخیره می گردد. یک سیستم بیومتری بر اساس ویژگی های فیزیولوژیک اصولا دارای ضریب اطمینان بالایی است .سیستم های بیو متری می توانند در دو مد تایید و شناسایی کار کنند. در حالی که شناسایی شامل مقایسه اطلاعات کسب شده در قالب خاصی با تمام کاربران در پایگاه داده است ، تایید فقط شامل مقایسه با یک قالب خاصی که ادعا شده است را می شود. بنابراین لازم است که به این دو مسئله به صورت جدا پرداخته شود.

یک سیستم بیومتری ساده دارای چهار بخش اساسی است :

1-بلوک سنسور: که کار دریافت اطلاعات بیومتری را بر عهده دارد.

2-  بلوک استخراج ویژگیها: که اطلاعات گرفته شده را می گیرد و بردار ویژگی های آن را استخراج می کند.

3- بلوک مقایسه: که کار مقایسه بردار حاصل شده با قالبها را بر عهده دارد.

4-  بلوک تصمیم: که این قسمت هویت را شنااسایی می کند یا هویت را قبول کرده یا رد می کند.

هر خصیصه ای از انسان می تواند به عنوان یک ویژگی در بیو متری بکار برده شود به شرطی که شروط زیر را بر آورده کند :

1- عمومی بودن : هر شخصی آن خصیصه را داشته باشد.

2- متفاوت بودن : در اشخاص ، متفاوت باشو و دو تا شبیه هم نباشد.

3-    دوام داشتن : در یک بازه زمانی ثابت باشد.

4-    قابل بدست آوردن باشد.

در کاربردهای زندگی روزمره سه فاکتور دیگر نیز باید رعایت شود: کارایی(دقت ، سرعت)، دسترسی(برای کاربران بی ضرر باشد) امنیت بالا

نگاه اجمالی

اگر به قسمت کف انگشت شصت و سایر انگشتان بنگرید، خواهید دید که از یک عده خطوطی که بارتفاع 0.1 تا 0.4 میلیمتر می‌باشند تشکیل شده است. طرز آرایش این خطوط در اشخاص مختلف متفاوت می‌باشد و تاکنون مشاهده نشده است که خطوط یک نفر با نفر دیگر یکسان باشد. از این جهت است که برای شناسایی اشخاص ، شکل خطوط انگشت آنها را ضبط می‌نمایند و شکل این خطوط از زمانی که شخص در گهواره است تا زمانیکه می‌میرد، تغییر نمی‌نماید. واژه لاتین معادل با انگشت نگاری ، Dacty Lagraphy می‌باشد.

تاریخچه انگشت نگاری

بشر از عهد قدیم تاکنون از خطوط انگشت برای شناسایی اشخاص استفاده کرده و می‌کند. چنانکه یک قرارداد بازرگانی در چین پیدا شده است که متعلق به 1200 سال پیش است و پای آن قرارداد را طرفین معامله هم انگشت زده و هم امضا نموده‌اند. هنوز هم در خاور دور در پشت کتابها در محل نوشتن اسم ، اثر انگشت مالک کتاب دیده می‌شود. در برگ شناسایی که پس از جنگ جهانی دوم در آلمان برای اشخاص صادر می‌گردید، اثر انگشت صاحب برگ هم ضبط می‌شد.

انگشت نگاری   Finger- Scan

استفاده از اثرانگشت بعلت اجبار قانونی در مقاصد شناسایی از دیرباز پذیرش عمومی یافته است. تا جائیکه این فناوری از حالت اجبار قانونی به یک ابزار مدنی ونیز دارای قالب تجاری و سهم بازار بالا، تبدیل شده است و در محدوده وسیعی از کاربردها استفاده می‌شود. سیستم های فعلی تایید هویت بر اساس بیومتریک اثر انگشت، زنده بودن فرد را نیز بررسی می نمایند ولذا به قالبهای ساخته شده از اثر انگشت پاسخ مثبت نمی دهند.

سیستم خودکار تشخیص اثرانگشت  ( Automated Fingerprint Identification System (AFIS      

این سیستم در واقع فرمت وسعت یافته سیستم قبلی است که جهت مقایسه یک نمونه با یک بانک اطلاعاتی مشتمل بر میلیونها نمونه با استفاده از 1، 2، 4 وحتی 10 اثر انگشت مجزا بکار  می رود. داده های AFIS  در یک بانک داده مرکزی ثبت می‌شوند .

باز شناسی هویت از طریق اثر انگشت

این روش قدیمی ترین روش آزمایش تشخیص هویت از راه دور است. اگرچه قبلاً اثر انگشت تنها در زمینه جرم قابل بحث بود، تحقیقات در بسیاری کشورها سطحی از پذیرش را نشان میدهد که به این روش اجازه استفاده در برنامه های عمومی را می دهد. سیستمها میتوانند جزییات از اثر انگشت (نقاطی مانند تقاطعها یا کناره های برجستگیها) یا کل تصویر را بگیرند. الگوهای مرجع که برای حفظ این جزییات بکار میرود در حدود ۱۰۰ بایت هستند که در مقایسه با تصویر کاملی که از اثر انگشت با حجم ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ بایت میباشد,بسیار کوچکتر هستند.

در انگشت نگاری تصویر خطوط و شیارهای نوک انگشتان با تکنولوژی های مختلفی از جمله نوری، سیلیکنی، اولتراسوند، حرارتی و فشاری اسکن می گردد. استفاده از اثرانگشت بخاطر اجبار قانونی در مقاصد شناسایی از دیرباز، تقریباً در همه جا پذیرفته شده است تا جائیکه این فناوری از حالت اجبار قانونی به یک ابزار مدنی ونیز دارای قالب تجاری و سهم بازار بالا، تبدیل شده است و در محدوده وسیعی از کاربردها استفاده می‌شود.

این روش قدیمی ترین روش آزمایش تشخیص هویت از راه دور است. اگرچه قبلا اثر انگشت تنها در زمینه جرم قابل بحث بود، تحقیقات در بسیاری کشورها سطحی از پذیرش را نشان میدهد که به این روش اجازه استفاده در برنامه های عمومی را می دهد. سیستمها میتوانند جزئیاتی از اثر انگشت (نقاطی مانند تقاطعها یا کناره های برجستگیها) یا کل تصویر را بگیرند. الگوهای مرجع که برای حفظ این جزئیات بکار میرود در حدود ۱۰۰ بایت هستند که در مقایسه با تصویر کاملی که از اثر انگشت با حجم ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ بایت میباشد,بسیار کوچکتر هستند.

در برنامه های عمومی مشکلاتی در ثبات وجود دارد. بعضی کارگران و معتادان شدید به سیگار, اغلب انگشتانی دارند که تحلیل اثرانگشت آنان مشکل است. با این وجود، طرحهای بلند مدت و موفق زیادی در استفاده از اثر انگشت وجود داشته است.

در حال حاضر اثر انگشت خوانهای زیادی در دامنه وسیعی وجود دارند که به همراه بعضی کارتخوانهااستفاده میشوند. اگرچه در حال حاضر قیمت آنها چندان پایین نیست اما میزان عرضه آنان در فروشگاههای کامپیوتر عادی باعث افت سریع قیمت آنان خواهد شد.

 از چه هنگام اثر انگشت را برای شناسایی به کار برده‌اند ؟

 بدین ترتیب می توانیم بگوئیم که حداقل از دو هزار سال پیش تاکنون اثر انگشت را برای معرفی اشخاص به کار برده اند . ولی از ِآگاهی بر اختصاصی و انفرادی بودن اثر انگشت افراد تا سازماندهی این آگاهی به شیوه ای علمی ، تفاوت بسیار است .نخستین کاری که در زمینه انگشت نگاری و سازماندهی آن صورت گرفت ، تلاشهای مارچلومالپیگی در سال ۱۶۸۶ میلادی بود . مالپیگی ، استاد کالبدشناسی در ایتالیا ، خطوط برجسته نوک انگشتهای انسان را در زیر میکروسکوپ مورد مطالعه قرار داد . او متوجه شد که این خطوط برجسته با طرحهایی حلقوی و مار پیچی مرتب شده اند .نخستین بار از انگشت برای شناسایی زندانیان ، رسما در سال ۱۸۵۸ در اروپا استفاده کردند . چند سال بعد ، نخستین کتاب درباره استفاده احتمالی از اثر انگشت ، انتشار یافت . در این کتاب ، روش انگشت نگاری یا استفاده از یک لایه بازک مرکب چاپ ، شرح داده شده بود که تا امروز نیز کار برد دارد.در سالهای ۱۸۸۰ – ۱۸۸۹ ، سر فرانسیس گالتون دانشمند انگلیسی ، دست اندرکار تدوین روشی برای طبقه بندی اثر انگشت اشخاص شد . چند سال بعد یکی از ماموران پلیس لندن به نام سر ادوارد هنری ، روش او را آسانتر کرد . بلافاصله پس از آن ،‌استفاده از اثر انگشت به عنوان وسیله ای برای شناسایی افراد و کشف جرم ، تقریبا در تمام کشورها آغاز شد .