Koło Naukowe Biometrii Nazwa projektu: Mobilna

Zgłoszenie do Małej Puli na Projekty Naukowe
Nazwa Koła: Koło Naukowe Biometrii
Nazwa projektu: Mobilna platforma rozpoznawania biometrycznego
Motywacja
Automatyczne uwierzytelnienie i identyfikacja tożsamości z wykorzystaniem charakterystyk
biometrycznych stanowi wygodną i bezpieczną alternatywę dla tradycyjnych sposobów
zabezpieczania dostępu do wrażliwych danych, pomieszczeń czy dokumentów. Coraz
bardziej rozpowszechnione stają się metody rozpoznawania biometrycznego - zarówno w
urządzeniach dedykowanych, jak i komputerach, tabletach czy smartfonach. Niezwykle
ważnym elementem każdego systemu biometrycznego są odpowiednie zabezpieczenia,
które w kompleksowy sposób uchronią użytkowników przed niebezpieczeństwem utraty czy
ujawnienia danych. Celem projektu jest zbudowanie i oprogramowanie urządzenia, które
umożliwi bezpieczną identyfikację tożsamości na podstawie obrazu tęczówki oka, a w
przyszłości pozwoli na nieskomplikowane rozszerzenie funkcjonalności o inne metody
biometryczne.
Urządzenie - technologie i narzędzia
Bazą projektowanego urządzenia jest minikomputer jednopłytkowy Raspberry Pi 2. Oferuje
on wystarczającą moc obliczeniową do uruchomienia algorytmów biometrycznych,
umożliwia korzystanie z systemu operacyjnego Linux w jednej z wielu dystrybucji, a
jednocześnie jest też niezwykle popularnym wyborem elektroników-hobbystów, co
bezpośrednio przekłada się na doskonałą dostępność peryferiów. Wiele z nich znajdzie
zastosowanie w projekcie, a są to m.in. kamera wykonująca zdjęcia w świetle
podczerwonym czy wyświetlacz dotykowy.
Bezpieczeństwo
Strona biometryczna. Bezpieczeństwo od strony biometrycznej proponujemy zapewnić
wykorzystując odpowiednie testy żywotności umożliwiające odróżnienie oka żywego od
sztucznego falsyfikatu. Jedną z metod może być analiza reakcji oka na bodziec świetlny
pochodzący od urządzenia. Inną - analiza ruchu oka na więcej niż jednej klatce
zarejestrowanego obrazu. Testy wymagać będą przetestowania ich na zbiorze
falsyfikatów wykonanych różnymi metodami.
Strona systemowa. Bezpieczeństwo od strony systemowej zostanie zapewnione poprzez
szereg działań mających na celu ograniczenie funkcjonalności systemu operacyjnego, w
środowisku którego zostanie uruchomiona aplikacja biometryczna. Bezpośrednia
interakcja użytkownika z urządzeniem powinna się odbywać wyłącznie w ramach tej
aplikacji, a w celu ochrony przed próbami modyfikacji danych kluczowych dla jej
funkcjonowania (w tym bazy danych biometrycznych) wprowadzone zostaną
mechanizmy sprawdzania integralności danych.
Zakres projektu
•
implementacja algorytmu przetwarzania obrazu tęczówki i rozpoznawania
biometrycznego Open Source Iris Recognition (OSIRIS)
•
opracowanie i implementacja wybranej metody/metod testowania żywotności
obiektu, od którego pobierana jest próbka biometryczna
•
zaprojektowanie i wykonanie urządzenia wraz z oprogramowaniem, pod nadzorem
którego będzie funkcjonować
•
przetestowanie urządzenia pod kątem dokładności rozpoznania i bezpieczeństwa
•
umożliwienie łatwego rozbudowywania oprogramowania o nową funkcjonalność, w
szczególności dodatkowe techniki biometryczne, jak rozpoznawanie twarzy
Korzyści
Wiedza i umiejętności. Rozwiązania wbudowane stanowią niszę rynkową, w której stale
poszukiwani są zdolni informatycy. Projekt pozwoli członkom Koła rozwinąć umiejętności
programistyczne, w tym szczególnie z zakresu systemów wbudowanych pracujących przy
ściśle ograniczonych zasobach sprzętowo-programowych oraz programowania w środowisku
systemu operacyjnego Linux.
Dydaktyka. Ukończony projekt będzie mógł zostać z powodzeniem wykorzystany w
laboratorium Zespołu Biometrii i Uczenia Maszynowego, a w przyszłości może posłużyć jako
platforma bazowa pod implementację zróżnicowanych technik biometrycznych w celach
dydaktycznych.
Nauka. W trakcie projektu powstanie baza danych biometrycznych, która udostępniona
zostanie członkom Koła w przyszłych pracach. Ponadto, dokonana zostanie rzetelna i dobrze
udokumentowana ewaluacja możliwości komputera Raspberry Pi 2 i dedykowanej kamery w
zakresie biometrii tęczówki - właściwa metodyka pracy z urządzeniem oraz jego ocena będą
mogły być przedmiotem publikacji naukowej dotyczącej biometrii i/lub elektroniki
użytkowej. Dostępność i jakość podobnych prac na dzień dzisiejszy (4 marca 2016) jest
niezadowalająca.
Współpraca i medialność
Koło Naukowe Biometrii współpracuje z Naukową i Akademicką Siecią Komputerową, w
ramach której funkcjonuje Pracownia Biometrii. Członkowie Koła biorą udział w organizacji
stanowisk NASK m.in. na Pikniku Naukowym, co jest okazją do prezentacji również własnych
projektów. Mobilna platforma rozpoznawania biometrycznego posiada duży potencjał
edukacyjny jako narzędzie demonstracyjne, mogące zainteresować osoby nie mające na
codzień styczności z nowoczesnymi systemami biometrycznymi lub chcące poszerzyć swoją
wiedzę w tej dziedzinie.