Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2007
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Комплексні системи санкціонованого доступу
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРМТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІДЕНТИФІКАЦІЯ ОСІБ ЗА БІОМЕТРИЧНИМИ
ОЗНАКАМИ ЛЮДИНИ
ІНСТРУКЦІЯ
до виконання лабораторної роботи з курсу «Комплексні системи санкціонованого доступу» для студентів стаціонарної та заочної форм навчання за спеціальностями 7.160103, 7.160104, 7.160105
Затверджено
на засіданні кафедри
захисту інформації.
Протокол № 21 від 14.06.2007 р.
Львів – 2007
Ідентифікація осіб за біометричними ознаками людини: Інструкція до виконання лабораторної роботи з курсу «Комплексні системи санкціонованого доступу» для студентів стаціонарної та заочної форм навчання за спеціальностями 7.160103, 7.160104, 7.160105 /Укл.: В.О. Ромака, О.І. Гарасимчук, Б.Д. Буз. – Львів: видано згідно з розпорядженням № 39 від 12.10.1999 р. кафедрою захисту інформації Національного університету «Львівська політехніка», 2007. – 14 с.
Укладачі Ромака В.О., канд. фіз..-мат. наук, доц.,
Гарасимчук О.І., асист.,
Будз Б.Д., асист.
Відповідальний за випуск Ромака В.О., канд. фіз.-мат. наук, доц.
Рецензенти Стрілецький З.М., канд. техн. наук, доц.,
Лагун А.Е., канд. техн. наук, доц.
I. Тема роботи
«Ідентифікація осіб за біометричними ознаками людини»
Завдання
Виконання лабораторної роботи «Ідентифікація осіб за біометричними ознаками людини» допоможе студентам засвоїти розділ «Механізм захисту інформації від несанкціонованого доступу» лекційного курсу «Комплексні системи санкціонованого доступу». Студент, отримавши індивідуальне завдання, повинен навчитися користуватися біометричним сканером та здійснювати санкціонований доступ осіб на об’єкт захисту за їх біометричними показниками.
II. Теоретичні відомості та деякі рекомендації
для виконання роботи
2.1. Керування доступом.
Доступ до інформації (access to information) - вид взаємодії двох об'єктів КС, унаслідок якого створюється потік інформації від одного об'єкта до іншого і/або відбувається зміна стану системи. Доступ характеризується типом та атрибутами.
Тип доступу (access type) - сутність доступу до об'єкта, що характеризує зміст здійснюваної взаємодії, а саме: проведені дії, напрям потоків інформації, зміни в стані системи (наприклад, читання, запис, запуск на виконання, видалення, дозапис).
Атрибут доступу (tag, access mediation information) - будь-яка пов'язана з об'єктом КС інформація, яка використовується для керування доступом.
Кожному доступу передує запит на доступ. Запит на доступ (access request) - звернення одного об'єкта КС до іншого з метою отримання певного типу доступу.
Керування доступом (access control) - це сукупність заходів із визначення повноважень і прав доступу, контролю за додержанням ПРД. Воно включає питання обмеження доступу, розмежування доступу, розподіл доступу (привілеїв), контроль та облік доступу.
Існує чотири основні способи керування доступом:
фізичний, коли суб'єкти звертаються до фізично різних об'єктів;
часовий, коли суб'єкти з різними правами доступу звертаються до одного об'єкта в різні проміжки часу;
логічний, коли суб'єкти отримують доступ до спільного об'єкта в рамках однієї ОС;
криптографічний, коли права доступу визначаються наявністю ключа розшифрування.
Обмеження доступу полягає у створенні фізичної замкнутої перешкоди навколо об'єкта захисту з організацією контрольованого доступу осіб, які мають відношення до об'єкта захисту за своїми функціональними обов'язками. Основні цілі, завдання та методи обмеження доступу розглянуто в попередньому розділі.
Розмежування доступу в АС полягає в поділі інформації, яка в ній обробляється, на частини та організації доступу до них відповідно до функціональних обов'язків та повноважень.
Завдання розмежування доступу: скорочення кількості посадових осіб, які не мають відношення до відповідної інформації при виконанні своїх функціональних обов'язків, тобто захист інформації від порушника серед допущеного до неї персоналу. При цьому розподіл інформації може здійснюватися за рівнями важливості, секретності, функціонального призначення, за документами і т. д.
Оскільки доступ здійснюється з різних технічних засобів, розмежування доступу до них починається саме з них шляхом розміщення їх у різних приміщеннях. Всі підготовчі функції технічного обслуговування апаратури, її ремонту, профілактики, перезавантаження програмного забезпечення і т. п. повинні бути технічно і організаційно відокремлені від основних завдань АС. АС і організацію її обслуговування слід будувати так:
технічне обслуговування АС у процесі експлуатації має виконуватися окремим персоналом без доступу до інформації, що підлягає захисту;
перезавантаження програмного забезпечення і його зміни повинні здійснюватися спеціально виділеним для цієї мети перевіреним фахівцем;
функції забезпечення безпеки інформації повинні виконуватися спеціальним підрозділом в організації (власнику АС, обчислювальної мережі і т. п.) - службою безпеки;
організація доступу до даних АС забезпечує можливість розмежування доступу до інформації, що обробляється в ній, з достатнім ступенем деталізації і відповідно до заданих рівнів повноважень користувачів;
реєстрація і документування технологічної та оперативної інформації повинні бути розділені.
Розмежування доступу користувачів повинно відбуватися за такими параметрами:
за видом, характером, призначенням, ступенем важливості та секретності інформації;
за способами її обробки: зчитувати, записувати, модифікувати, виконати команду;
за ідентифікатором термінала;
за часом обробки тощо.
Принципова можливість розмежування за вказаними параметрами має бути забезпечена проектом АС. Конкретне розмежування при експлуатації АС встановлюється споживачем і вводиться в дію його підрозділом, що відповідає за безпеку інформації.
Розподіл доступу (привілеїв) до інформації полягає в тому, що з числа допущених до неї посадових осіб виділяється група, яка може отримати доступ тільки при одночасному пред'явленні повноважень всіх членів групи. Завдання такого методу - суттєво утруднити навмисне перехоплення інформації порушником. Прикладом такого доступу є сейф з декількома ключами, замок, який можна відчинити тільки за наявності всіх ключів. Аналогічно в АС може бути застосований такий механізм при доступі до особливо важливих даних. Хоча даний метод ускладнює процедуру доступу, проте має високу ефективність.
Контроль та облік доступу реалізується за допомогою такої послуги, як реєстрація. Реєстрація (audit, auditing) - це процес розпізнавання, фіксування й аналізу дій і подій, що пов'язані з дотриманням політики безпеки інформації. Використання засобів перегляду й аналізу журналів, а особливо засобів настроювання механізмів фіксування подій, повинно бути прерогативою спеціально авторизованих користувачів.
2.2. Ідентифікація та автентифікація.
Одним з найважливіших механізмів ЗІ є ідентифікація та автентифікація (ІА).
Термін ідентифікація використовується у двох значеннях: по-перше, це процедура присвоєння ідентифікатора об'єкту КС, а по-друге, це процедура встановлення відповідності між об'єктом і його ідентифікатором, тобто процедура упізнання. Ідентифікатор - це певний унікальний образ, ім'я чи число.
Автентифікація - це процедура перевірки належності пред'явленого ідентифікатора об'єкту КС, тобто встановлення чи підтвердження дійсності, ще - перевірка, чи є об'єкт, що перевіряється, або суб'єкт справді тим, за кого він себе видає.
Під безпекою (стійкістю) системи ідентифікації та автентифікації розуміється ступінь забезпечуваних нею гарантій того, що ЗЛ не здатний пройти автентифікацію від імені іншого користувача, тобто чим вища стійкість системи автентифікації, тим складніше ЗЛ розв'язати зазначену задачу. Система ІА є одним із ключових елементів інфраструктури захисту від НСД будь-якої інформаційної системи.
Розрізняють три групи методів автентифікації, базованих на наявності в кожного користувача:
індивідуального об'єкта заданого типу;
знань деякої інформації, відомої тільки йому і стороні, що перевіряє;
індивідуальних біометричних характеристик.
До першої групи належать методи автентифікації, що використовують посвідчення, перепустки, магнітні карти тощо, які широко застосовуються для контролю доступу в приміщення, а також входять до складу програмно-апаратних комплексів захисту від НСД до засобів обчислювальної техніки.
До другої групи входять методи автентифікації, що використовують паролі. З економічних причин вони включаються як базові засоби захисту в багатьох програмно-апаратних комплексах захисту інформації. Усі сучасні ОС і багато додатків мають вбудовані механізми парольного захисту.
Останню групу становлять методи автентифікації, базовані на застосуванні устаткування для вимірювання і порівняння з еталоном заданих індивідуальних характеристик користувача: тембру голосу, відбитків пальців, структури райдужної оболонки ока та ін. Такі засоби дозволяють з високою точністю автентифікувати власника конкретної біометричної ознаки, причому «підробити» біометричні параметри практично неможливо. Однак значне поширення подібних технологій стримується високою вартістю необхідного устаткування.
Якщо в процедурі автентифікації беруть участь тільки дві сторони, що встановлюють дійсність одна одної, така процедура називається безпосередньою автентифікацією (direct password authentication). Якщо ж у процесі автентифікації беруть участь не тільки ці сторони, а й інші, допоміжні, говорять про автентифікації за участю довіреної сторони (trusted third party authentication). При цьому третю сторону називають сервером автентифікації (authentication server) чи арбітром (arbitrator).
Отже, кінцева мета ІА - допуск об'єкта до інформації обмеженого користування у випадку позитивного результату перевірки чи відмова в допуску у випадку негативного результату. Об'єктами ІА можуть бути:
особа (оператор, користувач, посадова особа);
технічний засіб (термінал, ЕОМ і т. п.);
документи;
носії інформації;
інформація на терміналі, табло і т. п.
ІА може здійснюватися людиною, апаратним пристроєм, програмою КС та ін. У захищених КС передбачається конфіденційність образів та імен об'єктів. Загальна схема ІА подана на рис. Ясно, що в цій схемі основною ланкою є реалізація процедури встановлення особи. Ця процедура може реалізуватися різноманітними способами. Найпоширенішою, традиційно сформованою і простою є система «ключ-замок», у якій власник ключа є об'єктом встановлення особи. Але ключ можна загубити, вкрасти, зняти копію і т. п. Інакше кажучи, ідентифікатор особи є відділеним від ключа фізично.
Найбільш важливим практичним завданням є ІА особи. Що в повсякденному житті ідентифікує особу? На побутовому рівні це настільки звичний процес для людського мозку, що він відбувається миттєво на рівні підсвідомості, і ми навіть не звертаємо на це уваги. Розпізнавання звичайно ґрунтується на зіставленні рис обличчя, тембру голосу, манер і т. п. з образами, що зберігаються в нашому мозку, а точніше в нашій пам'яті. Однак незважаючи на легкість, простоту і природність такої процедури, спроби реалізувати її технічними засобами наштовхуються на істотні труднощі. їх вирішенням займається нова наука - біометрика. Не слід плутати біометрику з іншою також досить новою наукою - біометрією, завданням якої є визначення й облік різних фізіологічних особливостей людського організму, у тому числі яких-небудь відхилень від норм, що дає змогу відстежувати розвиток певної хвороби чи оцінювати стан визначеного контингенту осіб.
З розвитком інформаційних технологій збільшилися можливості створення і збереження образів з метою проведення більш точної перевірки осіб і введення більшого числа параметрів, що перевіряються. Головним при розробці системи розпізнавання є природне прагнення підвищити точність відтвореного образу з метою автоматичного добору єдиного з множини потенційних образів, що зберігаються в пам'яті системи. Але тут виникає цілий ряд принципових питань.
Якою повинна бути точність відтворення образу?
Якою повинна бути різниця між образом дозволеної до доступу особи та образом потенційного порушника?
Яка імовірність появи порушника, образ якого досить близький до образу, що зберігається в пам'яті системи?
Оскільки відповідей на ці питання немає, доводиться визнати, що методи розпізнавання образів з метою застосування їх у ЗІ використовувати, принаймні поки що, недоцільно. Іншою важливою обставиною того, що методи ІА, які ґрунтуються на антропологічних чи фізіологічних ознаках, незастосовні, є те, що фактично вони не є конфіденційними - сталість їхнього збереження і незмінність рано чи пізно призведуть до їх розкриття.
Однак останні досягнення у сфері біометрики є досить оптимістичними для подальшого застосування, зокрема, в таких сферах, як ЗІ та матеріальних цінностей, кримінальна медицина, юридичне підтвердження прав власності чи користування, контроль та облік використання різних ресурсів тощо. Отже, розглянемо основні методи біометрики.
Незалежно від методу реалізації засоби біометрики зазвичай складаються із таких структурних компонентів:
механізм автоматичного сканування інформативного параметра (характеристика особи);
блок обробки отриманого сигналу (фільтрація, стиснення, формування і запам'ятовування образу);
пристрій для зіставлення поточного образу з даними, що зберігаються в пам'яті;
інтерфейсний вузол, що забезпечує взаємодію біометричного пристрою із системою, в якій даний пристрій є складовою.
Майже завжди до безпосереднього використання біометричних засобів вони проходять етап навчання, протягом якого створюються еталонні математичні образи осіб, що ідентифікуються вперше (реєстрація абонентів). Далі в процесі функціонування системи формування вже робочого образу, що використовується для зіставлення з еталонним, здійснюється багаторазово щоразу при кожній спробі особи увійти в систему.
Найважливішою класифікаційною ознакою біометричних засобів є фізіологічний параметр чи процес або ж їх комбінація, що лежать в основі створення математичного образу особи. При цьому найбільш придатними для цієї мети можуть вважатися лише такі характеристики, що відповідають двом найважливішими вимогам - унікальності і стійкості. Під унікальністю слід розуміти таку властивість фізіологічної характеристики, що дозволяє гарантовано виділяти кожну особу серед маси інших. Стійкість - це властивість фізіологічної характеристики, яка полягає в незмінності її в часі, її відтворюваність. Між унікальністю та стійкістю існує суперечливий зв'язок: унікальність можна підсилювати ускладненням образу, але лише до межі, що ще забезпечує відтворюваність образу даної особи як в часі, так і на тлі інших перешкоджаючих факторів.
В основному виділяють три типи біометричних систем, що реалізують фізіологічні, поведінкові і змішані методи розпізнавання. Фізіологічні методи ґрунтуються на статичних характеристиках людини, що є відносно стійкими, якщо звичайна людина не травмована. Найбільш поширеними серед методів цієї групи є методи розпізнавання за відбитками пальців, за формою долоні, за райдужною оболонкою ока, за сітківкою ока, за зображенням обличчя. Поведінкові методи ґрунтуються на оцінці певних дій користувача. Серед них можна виділити методи розпізнавання за підписом, за голосом і за манерою роботи на клавіатурі. Найбільш характерними комбінаціями фізіологічних і поведінкових методів є методи розпізнавання за відбитками пальців і голосом, за відбитками пальців і зображенням обличчя, за зображенням обличчя і голосом. Слід зазначити, що в даний час системи, робота яких базується на використанні поведінкрвих методів розпізнавання, не здатні забезпечити такий рівень захисту, який мають системи, що використовують фізіологічні характеристики. Насамперед це пов'язано з істотною залежністю поведінкових характеристик від факторів, що впливають на людину (здоров'я, настрій чи емоційний стан).
Для біометричних засобів, що використовуються у СЗІ, визначальними є такі характеристики, як надійність, пропускна здатність, ергономічність, толерантність, обсяг математичного образу, вартість. Вони формуються в процесі дослідження системи, і на їх основі оцінюється якість системи в цілому.
Для виконання процедури встановлення особи необхідний збіг образу, що знімається з особи користувача, з образом, що зберігається в пам'яті системи. Для відмови в доступі система повинна мати здатність відрізняти схожі образи. Таким чином, виникають дві задачі - допуск і відмова. Очевидно, що для розв'язання задачі про допуск не потрібно великого обсягу інформації (більш того - чим менше, тим краще), для відмови ж потрібно інформації значно більше (чим більше, тим краще).
Надійність систем розмежування доступу в СЗІ прийнято оцінювати за такими показниками:
рівень неправильного дозволу на допуск (РНДД);
рівень неправильної відмови в допуску (РНВД).
РНДД - це виражене у відсотках число помилкових допусків системою неавторизованих осіб за певний період функціонування системи. РНВД - це виражене у відсотках число помилкових відмов системи авторизованим особам за певний період функціонування системи. Очевидно, між ними існує взаємообернений зв'язок - підвищуючи чутливість системи, збільшують значення РНВД, водночас зменшуючи РННД. Ясно, що для кожної біометричної системи необхідно знаходити певний оптимум, відповідно до якого величина сумарних помилок повинна бути мінімальною. Варто також наголосити, що можуть бути випадки, коли визначальним є лише один із наведених показників.
Пропускна здатність є також важливою характеристикою засобів біометрики, і іноді саме цей показник стає вирішальним при виборі того чи іншого засобу. Зміст його, як і обсягу математичного образу, очевидний. Між ними також існує очевидна пряма залежність. Вартість біометричного засобу є одним з найважливіших його показників для якості захисту в системі, хоча, здавалося б, прямий зв'язок між ними відсутній. Щодо ергономічності і толерантності відзначимо, що кожен біометричний пристрій повинен задовольняти хоча б мінімальні вимоги зручності у користуванні, універсальності, естетичності і гігієни. Крім того, сам процес розпізнавання не повинен викликати в користувачів відчуття дискомфорту, страху та інших неприємних відчуттів.
Розглянемо найбільш відомий і поширений метод сучасної біометрики –
Розпізнавання за відбитками пальців (дактилоскопія). Система функціонує подібно до системи розпізнавання за формою долоні. Відмінність зводиться лише до того, що інформаційний обсяг зображення після оцифровки становить 250 кбайт. Оцифрований образ надходить до процесора, де він додатково обробляється, після чого створюється унікальна характеристика відбитка обсягом близько 1 кбайт. Весь процес реєстрації в сучасних системах триває близько 10 с. Для сучасних пристроїв РНВД може становити до 0,1 %, однак РНДД становить всього 0,0001 %. Вартість устаткування дуже залежить від числа терміналів. На сьогодні цей метод займає близько 80 % ринку засобів біометрики. Переваги:
простота;
надійність;
ергономічність;
толерантність;
висока пропускна здатність;
низька вартість.
Недоліки:
негігієнічність;
низький показник РНВД.
Варто зазначити, що проблема негігієнічності частково вирішена -зараз відомі пристрої, в яких реалізовано безконтактний варіант дактилоскопії з використанням акустичних чи інфрачервоних датчиків.
III. Хід виконання роботи
Визначення об’єкту ідентифікації.
Формування шаблону об’єкта ідентифікації.
Сканування пальця об’єкта ідентифікації.
Співставлення шаблону та відбитка пальця особи.
Прийняття рішення про допуск суб’єкта до інформації.
IV. Оформлення результатів лабораторної роботи
НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ
ІДЕНТИФІКАЦІЯ ОСІБ ЗА БІОМЕТРИЧНИМИ
ОЗНАКАМИ ЛЮДИНИ
ІНСТРУКЦІЯ
до виконання лабораторної роботи з курсу «Комплексні системи санкціонованого доступу» для студентів стаціонарної та заочної форм навчання за спеціальностями 7.160103, 7.160104, 7.160105
Укладачі Ромака Володимир Опанасович
Гарасимчук Олег Ігорович
Будз Богдан Дмитрович
Комп’ютерне верстання Будз Богдан Дмитрович
Видано кафедрою захисту інформації Національного університету
«Львівська політехніка» згідно з розпорядженням № 39 від 12.10.1999 р., протокол засідання кафедри № 21 від 14.06.2007 р.
Реєстраційний № 1313 від 19.06.2007 р.
Наклад 15 примірників.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора