Scannen und erkennen

26. Februar 2006, 19:44
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Die Angst vor terror­istischer Bedrohung nimmt zu - Biometrische Verfahren sollen in Zu­kunft für einen höhe­ren Bürger-Schutz sorgen

Die Ängste vor terroristischen Bedrohungen nehmen zu. Bei Großveranstaltungen wie den Olympischen Spielen oder der Fußball-Weltmeisterschaft nimmt das Thema Sicherheit daher einen immer höheren Stellenwert ein. Biometrische Verfahren sollen in Zukunft überall für einen höheren Schutz der Bürger sorgen.

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Die Zeigefinger auf zwei Plastikflächen drücken und dazu in die Kamera schauen. Wer in die USA einreist, kennt das Verfahren. Biometrische Verfahren stehen wegen der weltweit zunehmenden Ängste vor terroristischer Bedrohung derzeit überall hoch im Kurs. Anstatt fälschungsanfälliger Reisedokumente sollen zukünftig unveränderliche körperliche Merkmale eine fehlerfreie Identifikation ermöglichen. Im Unternehmen und im Alltag werden sie auch für Autorisierungszwecke und Zugangskontrollen immer wichtiger.

Ob Gesichtserkennung, Fingerabdruck oder Iris-Scan - das Grundprinzip ist bei allen Systemen gleich: Für die Erkennung wird eine Datenbank benötigt, gefüttert mit den biometrischen Daten der Personen, die das System erkennen soll. Bei der Einführung werden beim so genannten "Enrollment" die biometrischen Merkmale in einen Referenzdatensatz, das "Template", umgerechnet und als Datensatz gespeichert.

Dieses Template enthält die errechneten biometrischen Merkmale in einem kompakten und strukturierten Format. Es sorgt dadurch für eine Vergleichbarkeit der Datensätze. Das Format ist abhängig vom gewählten Verfahren und dem verwendeten Algorithmus und deswegen meist nicht mit anderen biometrischen Systemen austauschbar.

Die Erkennung selbst läuft dann folgendermaßen ab:

  • Aufnahme von Gesicht oder Iris (bzw. Abnehmen des Fingerabdrucks);
  • Umrechnen der Daten in ein Template;
  • Vergleich des aktuellen Templates mit den Datensätzen in der Datenbank;
  • Errechnen der Abweichung von den gespeicherten Templates;
  • Vergleich der Abweichung mit einem definierten Schwellenwert;
  • Erkennung der Person (Match) oder Nichterkennung (Non-Match).

    Der Schwellenwert, der den Grad der Übereinstimmung zwischen aktuellem Bild und dem Template in der Datenbank festlegt, kann verändert werden. Je schärfer das System eingestellt ist, desto mehr sinkt die Falschakzeptanzrate, dafür steigt aber die Falschrückweisungsrate entsprechend. "Eine hundertprozentige Erkennungsrate ist naturgemäß nicht zu erreichen. Beim Einsatz biometrischer Verfahren besteht immer die Herausforderung, den richtigen Schwellenwert festzulegen, der ein akzeptables Sicherheitsniveau gewährleistet, das aber auch praktikabel sein muss", sagt Biometrie-Experte Matthias Niesing, Mitarbeiter der Secunet Security Networks AG.

    Basismerkmale der biometrischen Gesichtserkennungsverfahren sind die Abstände der Augen, des Mundes und der Nase. Zunächst sucht der Rechner die Augen, die sich als runde Flächen mit starkem Kontrast einfach finden lassen. Davon ausgehend, kann er dann die Symmetrieachsen errechnen und Mund und Nase lokalisieren. Die verwendeten Computeralgorithmen nutzen dabei Alltagswissen: dass die Nase in der Mitte unter den Augen zu suchen ist oder der Mund nicht breiter als der Augenabstand ist. Darauf aufbauend, kann dann das System die charakteristischen Merkmale errechnen.

    Während bei der Gesichtserkennung die unterschiedliche Physiognomie Grundlage der Identifikation ist, nutzen Fingerabdrucksysteme die Papillarleisten der Leistenhaut zur Erkennung. Sie sind bei jedem Menschen unterschiedlich und bilden Muster wie Schleifen, Bögen oder Wirbel. In Verbindung mit Unterbrechungen der Papillarlinien liefern sie unverwechselbare anatomische Merkmale ("Minuzien").

    Fingerabdrücke können als Tintenabdruck oder mittels eines Sensors abgenommen werden, die die Papillarlinien auf einem Medium wie Glas, Papier oder einer Sensoroberfläche hinterlassen.

    Neue biometrische Systeme reduzieren die Anzahl an Informationen und speichern nur eine gewisse Anzahl besonders charakteristischer Minuzien. Dadurch wird die Informationsmenge verringert, und die Bearbeitungszeit verkürzt sich.

    Einzigartiges Auge

    Die Iris-Erkennung nutzt die Einzigartigkeit des menschlichen Auges für die Identifikation. Zwischen der Iris und der Hornhaut des menschlichen Auges liegen komplexe band- und kammartige Bindegewebsstrukturen. Sie sind bei jedem Menschen unterschiedlich und verändern sich nur wenig. Das von außen aufgenommene Bild der Iris lässt diese Strukturen erkennen und eignet sich damit als eindeutiges Erkennungsmerkmal. Ein weiteres Verfahren, das auf den Merkmalen des Auges basiert, ist die Retina-Erkennung. Obwohl die Erkennungsrate hier sehr hoch ist, wird dieses Verfahren bislang kaum eingesetzt.

    Die Experten sind sich weit gehend einig: Alle Systeme haben ihre Stärken und Schwächen. Aber anders als Schrift-, Gestik-, Mimik-, Handgeometrie- und Stimmerkennung sind die Verfahren für Gesichtserkennung, Fingerabdruckerkennung und Iris-Scan inzwischen verlässlich und marktreif. Sie sind heute so gut ausgereift, dass damit Erkennungsraten von mehr als 98 Prozent möglich sind und sie damit für die unterschiedlichsten Zwecke erfolgreich eingesetzt werden. IT sorgt damit für eine höhere Sicherheit, wo immer sie notwendig ist. (DER STANDARD, Print-Ausgabe, 20.2. 2006)

  • Von Johannes Klostermeier
    • Die Biometrie lässt eine immer genauere Identifikation des Menschen zu. Damit er
dennoch nicht "gläsern" wird, hat die EU ein Projekt zur Wahrung der Grundrechte
im Zeichen verstärkter Sicherheitsbemühungen gestartet.
      grafik: der standard/köck

      Die Biometrie lässt eine immer genauere Identifikation des Menschen zu. Damit er dennoch nicht "gläsern" wird, hat die EU ein Projekt zur Wahrung der Grundrechte im Zeichen verstärkter Sicherheitsbemühungen gestartet.

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