Geum.ru

Биометрия и ее роль в повышении эффективности системы физической защиты ядерных материалов

Вид материалаДокументы

Содержание


Список литературы
Подобный материал:
Биометрия и ее роль в повышении эффективности системы физической защиты ядерных материалов


Стоякина Т.В.

ФГОУ ВПО «Томский Политехнический Университет», г. Томск


В последнее время в мире и в России произошел ряд перемен, которые требуют дополнительных усилий по обеспечению безопасности и сохранности ядерных материалов.

В советское время основное внимание уделялось защите периметра объекта, т.е. его границ. Не существовало необходимости в дополнительных эшелонах защиты на территории охраняемой зоны, достаточно было не пропустить постороннего. Современные реалии таковы, что украденный ядерный материал теперь можно реализовать, на него есть «спрос». Поэтому нужно учитывать возможность проникновения нарушителя каким-то образом на объект. Минимизировать вероятность доступа в зону непосредственного расположения ЯМ – сегодняшняя задача физической защиты объекта.

Росатом исходит из того, что физическая защита ядерных материалов и установок является главным звеном государственной системы обеспечения безопасности объектов, в том числе и при организации их антитеррористической защиты [1].

Исходя из понятий, принятых МАГАТЭ, цель физической защиты должна состоять в предотвращении или задержке доступа к ядерной установке или ядерному материалу, или в осуществлении контроля над ними посредством использования комплекса защитных мер, включающих физические барьеры или другие технические средства [2].

Система контроля и управления доступом (СКУД) ядерно-опасного объекта предназначена для:

- обеспечения санкционированного входа в здание и в зоны ограниченного доступа и выход из них путем идентификации личности по комбинации различных признаков: вещественный код (виганд-карточки, ключи touch-memory и другие устройства), запоминаемый код (клавиатуры, кодонаборные панели и другие устройства), биометрические признаки (отпечатки пальцев, сетчатка глаз и другие признаки);

- предотвращения несанкционированного прохода в помещения и зоны ограниченного доступа объекта [3].

Одним из принципов построения современной СКУД является усиление требований по контролю права доступа лиц в особо важную зону в направлении от защищенной к особо важной зоне.

Для защищенной зоны (ЗЗ) контроль доступа проходящих лиц на КПП осуществляется с применением полноростовых пропускных устройств шлюзового или блокирующего типа, обеспечивающих надежное задержание лиц, не имеющих прав доступа или пытающихся пронести запрещенные предметы. В автоматизированных системах управления доступом в дополнение к контролю пропуска используются способы удостоверения личности по присвоенным признакам [4].

Контроль доступа проходящих во внутреннюю зону (ВЗ) лиц помимо пропускных устройств может осуществляться либо с применением присвоенных индивидуальных признаков либо присущих человеку биометрических признаков.

Для особо важной зоны требования к системе контроля и управления доступом более жесткие: в дополнении ко всему вышеуказанному становится обязательным использование биометрических способов удостоверения личности. Такое условие является необходимым, т.к. системы подтверждения индивидуальных характеристик обеспечивают самый высокий уровень надежности идентификации личности.

Биометрические технологии предполагают применение своего рода паролей, однако эти пароли уникальны и невоспроизводимы – отпечатки пальцев, радужная оболочка глаза, голос, лицо и даже мимика человека. В отличие от карт, PIN-кода, личные характеристики нельзя потерять, украсть или забыть и они не изнашиваются с течением времени и не нуждаются в замене.

Обычно биометрическая система состоит из двух модулей: модуля регистрации и модуля идентификации. Модуль регистрации «обучает» систему идентифицировать конкретного человека. На этапе регистрации видеокамера или иные датчики сканируют человека для того, чтобы создать цифровое представление его облика. В результате сканирования формируются несколько изображений. Специальный программный модуль обрабатывает это представление и определяет характерные особенности личности, затем создает шаблон. Шаблон изображения каждого пользователя хранится в базе данных биометрической системы.

Модуль идентификации получает от видеокамеры или датчика изображение человека и преобразует его в тот же цифровой формат, в котором хранится шаблон. Полученные данные сравниваются с хранимым в базе данных шаблоном для того, чтобы определить, соответствуют ли эти изображения друг другу. Степень подобия, требуемая для проверки, представляет собой некий порог, который может быть отрегулирован для различного типа персонала, мощности компьютера, времени суток. Задачи распознавания подразделяются на верификацию (сравнение один к одному) и идентификацию (сравнение один ко многим).

Основные показатели качества систем контроля доступа – процент неверного отказа в доступе зарегистрированному пользователю (FRR, ошибка первого рода) и процент пропуска нарушителя (FAR, ошибка второго рода). На практике уменьшение FAR всегда приводит к уменьшению чувствительности метода или, что эквивалентно, к увеличению FRR. В зависимости от конкретной задачи система настраивается на определенный компромисс между допустимыми значениями FAR и FRR.

При всем теоретическом многообразии возможных биометрических методов в СФЗ ЯМ в основном используются следующие технологии [5]:

1) идентификация по контуру руки (самая известная система – HandKey) в настоящее время получила наибольшее распространение на важных объектах. Так как человеческие руки не являются уникальными, то сочетают несколько специфических характеристик: изгибы пальцев, их толщину и длину; толщину и ширину ладони; расстояние между суставами и общую структуру кости. Сканирование руки является простым и быстрым процессом: последовательность фотокамер создает трехмерные изображения ладони, затем изображения обрабатываются за 5 или менее секунд, верификация занимает не более 1 секунды. Одним из принципиальных отличий использования этой технологии является тот факт, что информация, необходимая для создания биометрического идентификатора, имеет очень маленький размер, менее десяти байт. Обеспечивает приемлемый уровень ошибок;

2) идентификация по отпечатку пальца – удобная и относительно недорогая система. В основе метода лежит уникальность для каждого человека рисунка папиллярных узоров на пальцах. Не получила распространения на заводах из-за высокого уровня ошибок 1 рода, связанных с частым нарушением и загрязнением рисунка кожи в производственном процессе.

3) идентификация по радужной оболочке глаза – в настоящее время обеспечивает наименьшие уровни ошибок. Рисунок радужки является чрезвычайно сложным и несет в себе очень большой объем информации, а также имеет более 200 уникальных точек. Тот факт, что правый и левый глаз человека отличаются друг от друга, и что их рисунки очень легко зафиксировать в схематической форме, делает технологию сканирования радужной оболочки одним из самых надежных средств идентификации, не подверженным ложному сравнению и фальсификации. До последнего времени – самые дорогие системы биоидентификации.

Биометрическую идентификацию сочетают с PIN-кодом, магнитной картой. При этом перед сканированием пользователь либо вводит свой PIN-код со встроенной клавиатуры, либо читает какой-то идентификатор (например – proxi-карту). Клиент как бы предупреждает считыватель, что будет сканироваться именно его личный признак, что позволяет многократно уменьшить время идентификации. Как вариант существует smart-карта, которая представляет собой пластиковый прямоугольник с впаянным в него компьютерным чипом. На чипе записана необходимая информация – имя, фамилия и название ведомства, а также цифровая фотография и ряд биометрических данных – например, отпечатки пальцев. Приложив палец к считывающему устройству на входе, вы мгновенно удостоверяете, что вы – лицо, обозначенное на карточке. Такая комбинация методов подтверждения личности повышает надежность системы, уменьшает риск допуска «чужого».

Недостатки одного биометрического метода могут быть преодолены в комбинированной системе, сочетающей заключения, сделанные на основе нескольких независимых друг от друга биометрических показателей. Мультимодальные (смешанные) системы являются более надежными также с точки зрения возможности фальсификации, так как труднее подделать целый ряд биометрических характеристик, чем фальсифицировать один биометрический признак. Такая система может, к примеру, включать комбинацию идентификации по отпечаткам нескольких пальцев (точность, достигаемая в случае пяти пальцев, пока недостижима для комбинаций других методов).

Выделяют три типа смешивания технологий (в порядке роста эффективности):

- объединение бинарных решений (уровень решений);

- построение решающего правила на основании мер сходства (уровень мер сходства);

- составные биометрические характеристики – смешивание коррелируемых биометрических признаков разных модальностей (например, речь + движение губ).

Третий тип считается наиболее перспективным в условиях роста качества биометрических сенсоров, находится на стадии разработки и патентования первых автоматизированных методов. Будущее практическое смешивание общих характеристик разных модальностей позволит не только повысить конечную точность биометрии, но и предоставит возможность устранять помехи и восстанавливать потери в информации (например, воспроизводить речь по движению губ).

Разработанные и апробированные методы объединения биометрических технологий на уровне мер сходства экспериментально продемонстрировали, например, что комплексирование технологий двухмерного и трехмерного распознавания лица в режиме регистрации приводит к уменьшению ошибки первого рода почти в три раза по сравнению с унимодальной технологией двухмерного распознавания лица при фиксированной ошибке второго рода. Ряд других экспериментов подтвердил, что объединение технологий распознавания лица и отпечатков пальцев в режиме верификации снижает норму равной ошибки EER (значение, при котором ошибки первого и второго рода равны) на 1 %, что, в свою очередь, уменьшает на 20…50 % ошибку первого рода (FRR) в зависимости от выбранной стратегии – выставленного значения порога принятия решения.

Основные причины слабого развития смешанной биометрии:

- узкая специализация разработчиков биометрии на определенных информационных каналах (сенсорах), зачастую исключающих мультимодальность; объединение технологий ведется, как правило, сторонними компаниями-интеграторами на уровне бинарных решений типа допуск/недопуск; незаинтересованность самих разработчиков технологий в раскрытии оригинальных мер сходства;

- отсутствие универсальных стандартов объединения в мультимодальную технологию или систему.

Вопрос применения новых технологий на ядерно-опасных объектах пока остается открытым. В качестве технических средств, предназначенных для системы контроля и управления доступом, могут использоваться как отечественные, так и зарубежные разработки, однако Российское законодательство определяет, что оборудование физической защиты, используемое на российских ядерно-опасных объектах, должно быть сертифицировано [6]. Сертификация является гарантией качества устанавливаемых на ядерно-опасные объекты технических средств и систем физической защиты. Однако производители датчиков СФЗ не спешат подавать заявки на сертификацию своих изделий. Складывается парадоксальная ситуация, когда у потребителей имеется достаточно большой выбор оборудования контроля и управления доступом, но нет выбора именно из сертифицированного оборудования.

Таким образом, усиление физической защиты российских ядерных объектов является многоплановой проблемой. Для особо важных зон, содержащих ядерные материалы, весомый вклад в ее решение вносят системы контроля и управления доступом. При этом удельный вес биометрических систем в СКУД в современных условиях неуклонно возрастает, т.к. на данный момент это единственная технология, обеспечивающая самый высокий уровень надежности идентификации личности. Смешанная или мультимодальная биометрия – наиболее перспективное решение ближайшего будущего и один из самых привлекательных способов повышения эффективности биометрических систем.


Список литературы


1 Простаков В.И. Состояние ядерной безопасности в Росатоме // Росатом. Труды третьей российской международной конференции по учету, контролю и физической защите ядерных материалов. Обнинск, 16-20 мая 2005 г.

2 Демкин С.Н. Требования к физической защите объектов, использования атомной энергии на современном этапе // Ростехнадзор. Труды третьей российской международной конференции по учету, контролю и физической защите ядерных материалов. Обнинск, 16-20 мая 2005 г.

3 Руководящий документ «Инженерно-техническая укрепленность. Технические средства охраны. Требования и нормы проектирования по защите объектов от преступных посягательств», РД 78.36.003-2002.

4 Приказ Минатома РФ от 01.09.01 № 550 «Об утверждении Положения об общих принципах к системам физической защиты ядерно-опасных объектов Минатома России».

5 Светогоров Е.Д. Обзорная лекция «Система физической защиты» [Электронный ресурс]: Российско-американский проект «Культура учета, контроля и физической защиты ядерных материалов». – Режим доступа: ссылка скрыта.

6 Постановление Правительства РФ от 07.03.97 № 264 «Об утверждении правил физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов хранения ядерных материалов».

7 Материалы сайта ссылка скрыта

8 Мурынин А.Б. и др. Мультимодальная биометрия – перспективное решение. Объединение алгоритмов для повышения надежности распознавания человека // Системы безопасности. – № 6, 2006.