ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická Katedra mikroelektronikyy
Přístupové systémy Přístupové systémy Ing. Tomáš Teplý
[email protected] tel : 2 tel.: 2-2435 2435 2053 (Prof. Miroslav Husák, CSc.)
Přístupové systémy
Přístupový systém: Systém řízení přístupu umožní osobě na základě prokázání oprávněnosti vstup nebo vjezd do objektu, případně do střežené části objektu. V literatuře bývá přístupový systém označován zkratkou "PS", případně "ACS" (dle anglického názvu „Access Control System“).
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
1/35
34EZS - Přístupové systémy
Blokové schéma přístupového systému:
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
2/35
Typy identifikačních médií
Identifikační médium
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
3/35
Optická média – princip, použití Čárový kód: • levné řešení • snadné použití • bezkontaktní identifikace • nízká úroveň zabezpečení
Čá ý kód Čárový
Synchronizace
Vlastní kód
log.1
Použití: • knihovny • identifikace zboží
26.10.2010
log.0 Hodinový kmitočet
A0M34EZS – Přístupové systémy
4/35
Optická média - čtečky Čárový kód:
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
5/35
Magnetická média Magnetický záznam: • vyšší náklady • vyšší míra bezpečnosti
Použití: • platební karty • přístupové systémy
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
6/35
Magnetická média - čtečky
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
7/35
Čipová média Identifikační médium obsahující polovodičový čip, na kterém je uložen kód, je dnes nejdokonalejším běžně rozšířeným médiem. Jedná se v podstatě o miniaturní obvod s pamětí (nejčastěji EEPROM), do které je (v drtivé většině již při výrobě) zadán unikátní elektronický kód v digitální podobě.
R děl í Rozdělení: • Kontaktní • Bezkontaktní
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
8/35
Čipová média Blokové schéma:
čtení uC
Čtečka
zápis
Identifikační médium
energie
Identifikačním médiem nejčastěji bývá karta nebo přívěsek na klíče, ve kterém je zakódována datová informace. Čtečka snímá uložený kód z identifikačního média, který převede na elektronický datový tok d éh formátu daného f á a tento předá ř dá po komunikačním k ik č í rozhraní h í k dalšímu d lší zpracování. á í uC slouží ke komunikaci s dalšími bloky systému. V případě samostatné jednotky přímo porovnává údaje ze čtečky se záznamy v paměti a ovládá vstup do objektu.
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
9/35
Čipová média - kontaktní K napájení čipového média je nutný fyzický kontakt se čtečkou. Média se vyrábějí Nejčastěji ve formě karet a přívěšků přívěšků.
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
10/35
Čipová kontaktní média - čtečky
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
11/35
Čipová média - bezkontaktní K napájení čipového média není nutný fyzický kontakt se čtečkou. Napájecí napětí se získává z elektromagnetického pole vytvářeného čtečkou. čtečkou Tato média pracují nejčastěji na frekvenci 125kHz (Dallas) a 13.56MHz (Philips). Jsou vyráběny ve formě ISO karet, přívěšků, náramků a dalších speciálních tvarech podle potřeb zákazníka.
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
12/35
Čipová média - bezkontaktní Blokové schéma:
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
13/35
Čipová bezkontaktní média - čtečky
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
14/35
Čipová média - bezkontaktní
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
15/35
Čipová média - bezkontaktní
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
16/35
Biometrická identifikace U tohoto typu identifikace se využívá různých parametrů lidského těle, které jsou u různých lidí odlišné odlišné.
Biometrická „média“ : • Oko – duhovka • Oko – sítnice • Obličej O • Otisk prstu • Geometrie ruky • Podpis P d i • Barva hlasu
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
17/35
Biometrická média - oko Duhovka:
26.10.2010
IR fotografie oka:
A0M34EZS – Přístupové systémy
18/35
Biometrická média - oko Převod obrazu duhovky do el. podoby:
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
19/35
Biometrická média - oko
Fotografie g duhovkyy
Vzorek 640x480 bodů
Převod na binární kód
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
20/35
Biometrická média - oko Snímací zařízení:
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
21/35
Biometrická média - oko Postup porovnávání: • Nejedná se o nic jiného než „obyčejné“ fotografování očí • Při fotografování se oči osvítí IR světlem nízké intenzity • Širokoúhlý objektiv nejprve zachytí celý obličej, poté zjistí pozici očí a vybere jedno z nich • Řada onemocnění ztěžuje rozpoznávání duhovky • Vzorek duhovky je jedinečný • Struktura St kt duhovky d h k se začíná čí á vyvíjet íj t ve třetím tř tí měsíci ě í i těh těhotenství t t í a po prvním roce života už s nemění • Dougmanův postup vyhodnocuje asi 250 znaků duhovky, jako jso žilk jsou žilky, pigmento pigmentové é sk skvrny, rn pro proužky, žk bod body, vyvýšeniny, ýšenin … • Základním materiálem je 640x480 pixelů velký černobílý obraz • Softwarově se odstraní různé kazy a reflexy a půlkruh duhovky se transformuje na obdélník • Protože je struktura duhovky symetrická, dají se různé deformace matematicky korigovat
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
22/35
Biometrická média - oko Vyhodnocení: • Při analýze je kontrolován bit po bitu • Zjistí-li se shodnost v 67% znaků, považují se oba vzory za shodné • Rovnost v 67% odpovídá pravděpodobnosti 1:1,2 milionu
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
23/35
Biometrická média - obličej 2D obraz obličeje: • Podobně jako při skenování duhovky se i při rozpoznávání obličeje stanoví charakteristické ukazatele a porovnají se s uloženou šablonou • Používají se především znaky málo ovlivněné mimikou, jako horní okraje očnic, oblasti kolem lícních kostí, postranní partie úst • Software nejprve vyhledá oči jako temné body a poté další markantní body obličeje • Při výpočtu ý čt charakteristických h kt i ti ký h d datt se vytvoří t ří na obličeji blič ji mřížka řížk spojující j jí í markantní body, její velikost bývá kolem 1-1,3 MB • Bývá však problém se správným natočením obličeje, proto se stále více využívají ží ají speciální kamer kamery schopné zaznamenat a namenat 3D obra obraz obličeje
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
24/35
Biometrická média - obličej 3D obraz obličeje: • Na obličej se promítne obraz složený z barevných proužků, které se na nosu, čele, uších a bradě různě zformují a vytvoří charakteristický vzor • Tato metoda odstraňuje rušivé faktory jako pootočení obličeje apod. • Možnost identifikace osoby i uprostřed davu
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
25/35
Biometrická média - obličej
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
26/35
Biometrická média – otisk prstu
• Pracuje na základě porovnávání papilárních linií • Při ní počítač porovnává charakteristické body, tzv. minucie • K zachycování se používají různé senzory, které dodávají černobílé vzory linií • Vzorky se považují za shodné, souhlasí-li 12% znaků • Nejrozšířenější jsou optické snímače, při nichž se prst osvítí a vyfotografuje • U kkapacitního it íh snímání í á í tvoří t ří povrch h senzoru spolu l s povrchem h prstu t kondenzátor, jehož kapacita se mění s reliéfem prstu • Další metody měří elektrické pole nebo teplotní obraz • Aby Ab se zamezilo ame ilo po použití žití napodobenin (např (např. silikonových), silikono ých) mnohé ssystémy stém navíc měří puls, průtok krve, obsah kyslíku v krvi a teplotu prstu
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
27/35
Biometrická média – otisk prstu
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
28/35
Biometrická média – multisenzorová čtečka • Multisenzorová čtečka iFace 300 • Rozeznává obraz tváře tváře, otisk prstu prstu, RFID čipy a heslo
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
29/35
Biometrická média – multisenzorová čtečka
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
30/35
Biometrická média – geometrie ruky • Tato metoda proměřuje geometrii celé ruky • Charakteristická data obsahují délku prstů prstů, šířku kloubů, kloubů tvar ruky, ruky …
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
31/35
Další metody Analýza DNA: • Otisk genetického kódu je excelentním identifikačním kritériem • Využívá se především v kriminalistice • Proti dalšímu p použití hovoří zásadyy ochrany y osobních údajů j a pochybnosti o etické vhodnosti
Struktura žil: • Žíly v lidské ruce se během života nemění, jen se trochu zvětšují • Pod infračerveným světlem je jejich uspořádání zřetelně vidět
R Rozpoznávání á á í hl hlasu: • Hlasivky, hrtan, jícen a ústní dutina vytvářejí při řeči charakteristický zvukový vzorek, který se používá hlavně pro ověřování po telefonu
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
32/35
Biometrická média
Oko duhovka
Oko sítnice
Obličej
Otisk prstu
Geometrie ruky
Podpis
Hlas
Přesnost porovnání
velmi vysoká
velmi vysoká
vysoká
vysoká
vysoká
vysoká
vysoká
Náročnost na použití
střední
nízká
střední
vysoká
vysoká
vysoká
vysoká
Odolnost proti útoku
velmi vysoká
velmi vysoká
střední
vysoká
vysoká
střední
střední
Akceptovatelnost
střední
střední
vysoká
střední
vysoká
velmi vysoká
vysoká
Dlohodobá stabilita
vysoká
vysoká
střední
vysoká
střední
střední
střední
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
33/35
Elektrické zámky Některé typy elektrický zámků:
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
34/35
Optická média
26.10.2010
A0M34EZS – Přístupové systémy
35/35
