Eric Couto Luz Silva - Eric Couto Luz Silva - eric@cos.ufrj.breric@cos.ufrj.br

Professores: Otto Carlos M. B. Professores: Otto Carlos M. B. DuarteDuarte

Luis Henrique M. K. Luis Henrique M. K. CostaCosta

Varredura de RetinaVarredura de Retina

IntroduçãoIntrodução

Autenticação baseada no que:Autenticação baseada no que:– O usuário sabe;O usuário sabe;– O usuário possui;O usuário possui;– O usuário é;O usuário é;– O usuário faz.O usuário faz. BiometriaBiometria

IntroduçãoIntrodução

Métodos biométricos:Métodos biométricos:– Unicidade;Unicidade;– Universalidade;Universalidade;– Estabilidade;Estabilidade;– Desempenho;Desempenho;– Aceitabilidade;Aceitabilidade;– Proteção.Proteção.

Retina: CaracterísticasRetina: Características

Década de 30 – Drs. Carleton Década de 30 – Drs. Carleton Simon e Isodore Goldstein Simon e Isodore Goldstein – Individualidade do padrão vascular Individualidade do padrão vascular

retinalretinal

Década de 50 – Dr. Paul TowerDécada de 50 – Dr. Paul Tower– Estudos sobre gêmeos idênticosEstudos sobre gêmeos idênticos

Retina: CaracterísticasRetina: Características

Estabilidade:Estabilidade:– Localização interna;Localização interna;– Doenças degenerativas;Doenças degenerativas;– Acidentes fortes envolvendo a Acidentes fortes envolvendo a

cabeça.cabeça.

Retina: CaracterísticasRetina: Características

Composição:Composição:– Cabeça do nervo óptico;Cabeça do nervo óptico;– Mácula.Mácula.

Sistema de IRSistema de IR

EyeDentification System 7.5EyeDentification System 7.5– Primeiro dispositivo comercializávelPrimeiro dispositivo comercializável– Funções:Funções:

CadastroCadastro VerificaçãoVerificação ReconhecimentoReconhecimento

Sistema de IR: Eye Sistema de IR: Eye SignatureSignature

Principais representações:Principais representações:– Domínio da freqüência:Domínio da freqüência:

40 bytes de informações do contraste40 bytes de informações do contraste Coordenadas real e imaginária Coordenadas real e imaginária

codificadascodificadas

– Domínio do tempo:Domínio do tempo: 48 bytes de informações do contraste48 bytes de informações do contraste Computacionalmente mais eficienteComputacionalmente mais eficiente

Sistema de IRSistema de IR

Câmera IR (retinoscópio):Câmera IR (retinoscópio):– Fonte de luz lança um feixe Fonte de luz lança um feixe

colimado sobre a retina.colimado sobre a retina.– Cristalino foca a luz, e no retorno a Cristalino foca a luz, e no retorno a

luz é novamente colimada.luz é novamente colimada.– Luz retorna com o mesmo ângulo – Luz retorna com o mesmo ângulo –

retroreflexão.retroreflexão.– Detector faz o papel do médico.Detector faz o papel do médico.

Sistema de IRSistema de IR

Antiga Câmera IRAntiga Câmera IR

Sistema de IRSistema de IR

Subsistema de Recepção do SinalSubsistema de Recepção do Sinal

Detector/Pré-amplificador Amp Op Amp Op

Luz provenienteda câmera Voltagem

Conversor de sinal Amplifica o sinal

ProcessadorDe

ContrasteA/D converter

Elimina informaçãoredundante

Digitaliza o sinal

Sistema de IRSistema de IR

Operação do Sistema (Varredura):Operação do Sistema (Varredura):– Tirar óculos;Tirar óculos;– Entrar com PIN (verificação);Entrar com PIN (verificação);– Posicionar a câmera a frente do olho;Posicionar a câmera a frente do olho;– Alinhar os pontos luminosos;Alinhar os pontos luminosos;– Os dois olhos devem estar abertos;Os dois olhos devem estar abertos;– Distância entre a lente e o olho deve ser Distância entre a lente e o olho deve ser

menor que ¾ de polegada (menor que ¾ de polegada (≈ 2 cm);≈ 2 cm);– Pressionar o botão “Pressionar o botão “Scan”;Scan”;– Manter a cabeça imóvel durante a Manter a cabeça imóvel durante a

varredura;varredura;

Sistema de IRSistema de IR

Operação do Sistema (Cadastro):Operação do Sistema (Cadastro):– São feitas instruções no uso da câmera;São feitas instruções no uso da câmera;– São feitas várias varreduras até que o São feitas várias varreduras até que o

alinhamento e a fixação sejam verificados;alinhamento e a fixação sejam verificados;– É verificado se o novo padrão retinal de É verificado se o novo padrão retinal de

referência já não existe no banco de referência já não existe no banco de dados;dados;

– São feitas as correspondências com outros São feitas as correspondências com outros dados (nome, PIN, etc);dados (nome, PIN, etc);

– Armazena-se o novo cadastro na base de Armazena-se o novo cadastro na base de dados.dados.

Sistema de IRSistema de IR

Operação do Sistema Operação do Sistema (Verificação):(Verificação):– Usuário cadastrado identifica-se Usuário cadastrado identifica-se

através do PIN;através do PIN;– Sistema faz a varredura da retina;Sistema faz a varredura da retina;– Sistema compara o padrão captado Sistema compara o padrão captado

com o padrão de referência, com o padrão de referência, permitindo o acesso no caso de permitindo o acesso no caso de similaridade.similaridade.

Sistema de IRSistema de IR

Operação do Sistema Operação do Sistema (Reconhecimento):(Reconhecimento):– Sistema faz a varredura da retina;Sistema faz a varredura da retina;– Sistema varre o banco de dados a Sistema varre o banco de dados a

procura do padrão de referência procura do padrão de referência mais similar ao padrão encontrado. mais similar ao padrão encontrado. Caso coincidam, o acesso é Caso coincidam, o acesso é permitidopermitido

Avaliação do Avaliação do DesempenhoDesempenho

FAR (False Acceptance Rate):FAR (False Acceptance Rate):– FraudeFraude

FRR (False Rejection Rate):FRR (False Rejection Rate):– FrustraçãoFrustração

EyeDentify ICAM 2001:EyeDentify ICAM 2001:– FAR: 0%FAR: 0%– FRR: 12,4% (1 tentativa) e 0,4% (3 tentativas)FRR: 12,4% (1 tentativa) e 0,4% (3 tentativas)

Avaliação do Avaliação do DesempenhoDesempenho Condições que contribuem para o Condições que contribuem para o

aumento da FRR:aumento da FRR:– Distância incorreta (equipamento);Distância incorreta (equipamento);– Falta de fixação e alinhamento;Falta de fixação e alinhamento;– Obstrução ou distorção do trajeto;Obstrução ou distorção do trajeto;– Interferência da luz ambiente.Interferência da luz ambiente.

Fatores SociaisFatores Sociais

Reforço da privacidade:Reforço da privacidade:– Mínimo de informação pessoal;Mínimo de informação pessoal;– Encriptação;Encriptação;– Descarte dos dados brutos (não-Descarte dos dados brutos (não-

processados);processados);– Base de dados descentralizada.Base de dados descentralizada.

ConclusõesConclusões

Métodos biométricos que melhor Métodos biométricos que melhor se adaptam à sua aplicação.se adaptam à sua aplicação.

Aplicações que exigem maior Aplicações que exigem maior segurança:segurança:– Sistemas baseados em íris e retina.Sistemas baseados em íris e retina.

Identificação retinal tem muitas Identificação retinal tem muitas vantagens, mas:vantagens, mas:– É invasiva;É invasiva;– Não é amigável;Não é amigável;– É cara.É cara.

PerguntasPerguntas

1 - Quais as 4 características do 1 - Quais as 4 características do usuário em que um método de usuário em que um método de autenticação pode se basear?autenticação pode se basear?Um método de autenticação pode se basear no que o usuário: sabe, possui, é ou faz.

PerguntasPerguntas

2 - Porque o padrão vascular da retina 2 - Porque o padrão vascular da retina pode ser considerado imutável?pode ser considerado imutável?

Devido à sua localização interna, a retina está protegida contra variações provocadas pela exposição ao ambiente externo, tornando o padrão vascular retinal o mais estável. Sendo assim, com exceção de casos de doenças degenerativas dos olhos ou acidentes fortes envolvendo a cabeça, os padrões retinais são estáveis o suficiente para serem utilizados durante toda a vida de um indivíduo.

PerguntasPerguntas

3 - Explique os três processos básicos de 3 - Explique os três processos básicos de um sistema de identificação de retina: um sistema de identificação de retina: cadastro, verificação e reconhecimento.cadastro, verificação e reconhecimento.

Cadastro: criação de um padrão retinal de referência e associação deste com um PIN e texto (ex: o nome da pessoa).Verificação: um usuário previamente cadastrado identifica-se através do PIN, então o sistema varre o olho do indivíduo e compara o padrão capturado com o padrão de referência. Caso eles sejam referentes àmesma pessoa, o acesso é permitido. Reconhecimento: o sistema varre o olho do indivíduo e procura por um padrão de referência que coincida com o padrão capturado. Caso encontre, o acesso é permitido.

PerguntasPerguntas

4 - 4 - Quais são as duas principais medidas de Quais são as duas principais medidas de desempenho de um sistema biométrico? O desempenho de um sistema biométrico? O que cada uma quantifica?que cada uma quantifica?

A taxa de falsa aceitação (FAR – False Acceptance Rate) e a taxa de falsa rejeição (FRR – False Rejection Rate). A partir da FAR, é possível quantificar, em termos de percentagem, os usuários não-autorizados que foram considerados válidos (aceitos) pelo sistema. Pela FRR, podemos identificar a percentagem dos usuários que deveriam ter sido autorizados, mas foram classificados como não-autorizados (rejeitados) pelo sistema.

PerguntasPerguntas

5 - Cite algumas das vantagens e 5 - Cite algumas das vantagens e desvantagens da identificação retinal.desvantagens da identificação retinal.

Vantagens: alta precisão e confiabilidade, praticamente imútavel, difícil de ser fraudado.

Desvantagens: Leitura difícil e incômoda (não é amigável), complexo, caro e invasivo.