Ученые опровергли недолговечность идентификации по радужке

Институт стандартов и технологий развернул проект биометрических технологий Biometric Testing Project, основной задачей которого стало определить, каким образом старение человеческого организма влияет на эффективность определения личности при помощи биометрических технологий. В первом исследовании, опубликованном в серии работ проекта, рассмотрело эффективность идентификации по радужке глаза в течение периода в восемь лет.

Исследователи ставили целью подтвердить или опровергнуть свою собственную гипотезу о том, что изображения радужки глаза, хранящиеся в базах данных систем контроля доступа, достаточно быстро теряют актуальность по мере взросления организма человека. Причина, по которой это до сих пор оставалось неизвестным, заключалась в том, что биометрические системы, где они развернуты, еще не проработали достаточное количество лет.

Для исследования подобного рода требовались данные из реально функционирующих систем контроля доступа. «Их невозможно воссоздать в лаборатории, вам нужны настоящие возрастные данные», - пояснил лидер проекта Патрик Грозер (Patrick Grother) из Национального института стандартов и технологий.

Для того чтобы дать ответ на этот вопрос, исследователи проанализировали данные миллионов транзакций, прошедших через систему NEXUS – совместную канадско-американскую разработку для автоматизации пограничного контроля между двумя странами. Одним из средств идентификации пассажиров в NEXUS является сканирование радужки глаз, которая затем сличается с изображениями, имеющимися в базе данных системы.

Группе участников исследования просканировали радужные оболочки, внесли изображения в базу NEXUS, а затем в течение восьми лет многократно сличали их с реальным изображением радужки глаза по мере того, как испытуемые неоднократно пересекали канадско-американскую границу. Кроме того, исследователи NIST провели анализ большого массива анонимных данных других пассажиров, собранных в течение шести лет.

Ни одно из двух исследований не предоставило доказательств того, что «эффект старения» действительно является распространенной проблемой для биометрических систем, сообщил Грозер. Компьютерная модель, выстроенная NIST на основе результатов, продемонстрировала, что однажды снятые изображения радужки среднего человека будут оставаться актуальными на протяжении десятилетий.

«Мы использовали комбинированную модель регресии, чтобы запечатлеть старение радужки в масштабах популяции, а также оценить уровень старения в течение нескольких десятков лет, - рассказал Грозер. – Мы надеемся, что эти методы найдут применение в других биометрических исследованиях эффекта старения - к примеру, старения лиц – так как они способны репрезентировать вариативность среди лиц, нерегулярно использующих биометрические системы».

Предыдущее исследование того же NIST, проведенное в течение двух лет на материале 217 испытуемых, утверждало, что рисунок радужки не остается стабильным по мере взросления человека, и в доказательство приводило примеры «ложных отказов» в биометрических системах. Данные этого исследования были пересмотрены с учетом материалов, собранных в ходе нового. Ученые обнаружили, что случаи «ложного отказа» действительно были, и неоднократно, однако происходили они не по причине изменения самой радужки.

В первую очередь, система давала человеку отказ в идентификации из-за того, что во время сканирования у него расширялись зрачки. По неизвестной внешней причине, в течение первого года предыдущего исследования система NEXUS зафиксирована много изображений радужки при расширенном зрачке.

Когда испытуемые повторно пересекали границу на следующий год, у многих из них зрачки были сужены, в результате чего изображение не совпадало с имеющимся в базе, и человек получал отказ. Это привело ученых к неверному выводу о том, что рисунок радужки участников за год изменился. Приняв в расчет реакцию зрачка, и учтя новые данные, полученные за последние годы, исследователи NIST пришли к выводу, что сама радужка с течением времени фактически не изменяется.

В перспективе NIST планирует провести подобные исследования на материале других видов биометрической информации. В частности, Грозер сообщил, что его проект собирается исследовать эффект старения лиц. «Очевидно, что лица подростков изменяются намного быстрее, чем лица взрослых, но что насчет людей на втором-третьем десятке жизни? – заявил он. - Эти данные также требуют рассмотрения».

Технологии сканирования и идентификации по радужке глаза являются одними из наиболее сложных и дорогостоящих технологий распознавания личности, однако постепенно находят свое применение. Это касается не только автоматизированного контроля границ, но и потребительской электроники: так, компания Samsung заявляла о возможности внедрения сканера радужки в новую линейку смартфонов Galaxy.