ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΝ. ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΝ. ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ <<ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΣΕ Η/Υ ΕΙΣΕΡΧΟΜΕΝΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΣΕ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΧΩΡΟ ΜΕ ΣΥΣΚΕΥΗ ΔΑΚΤΥΛΙΚΩΝ ΑΠΟΤΥΠΩΜΑΤΩΝ>> MONITORING AND RECORDING AT PC OF PERSONS INTRUDING IN LABORATORY SPACE WITH THE FINGERPRINT DEVICE ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ: ΚΑΤΣΕΛΗΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ- ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΟΝΤΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ:ΚΟΓΙΑΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΚΟΓΙΑ ΦΩΤΕΙΝΗ Καβάλα, Απρίλιος 2014

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ...σελ.2 ΠΡΟΛΟΓΟΣ σελ.4 ΠΕΡΙΛΗΨΗ..σελ.5 ABSTRACT.σελ.6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο - ΕΙΣΑΓΩΓΗ.....σελ.7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΔΑΚΤΥΛΙΚΑ ΑΠΟΤΥΠΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ ΒΙΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ....σελ Ιστορική αναδρομή...σελ Βιομετρικά χαρακτηριστικά.σελ Χαρακτηριστικά δακτυλικών αποτυπωμάτων..σελ Σημεία πυρήνα και Δέλτα (core points and delta)...σελ Λεπτομέρειες (miniatures)...σελ Δυσκολίες κατά την λήψη δακτυλικών αποτυπωμάτων.σελ Κατηγορίες ταυτοποίησης αυτών...σελ Αξιοπιστία δακτυλικών αποτυπωμάτων ως βιομετρικά χαρακτηριστικά.σελ Βιομετρικά συστήματα αναγνώρισης...σελ.13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΠΡΟΣΩΠΩΝ...σελ Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ελέγχων.σελ Ταυτοποίηση με βιομετρικά χαρακτηριστικά...σελ Επιθυμητά χαρακτηριστικά.σελ Τεχνολογίες μέτρησης φυσικών χαρακτηριστικών..σελ Τεχνολογίες μέτρησης χαρακτηριστικών συμπεριφοράς...σελ.18 2 Σ ε λ ί δ α

3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο - ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ σελ Το fingerprint της εργασίας..σελ Χαρακτηριστικά του fingerprint...σελ Απαιτήσεις του fingerprint σελ Περιβάλλοντα λειτουργία..σελ Συνδεσμολογία..σελ Εισαγωγή στο Time Attendance Software του fingerprint.σελ Διαδικασία καταχώρησης του τμήματος και μαθήματος στο Time Attendance σελ Καταχώρηση των σπουδαστών στο Time Attendance...σελ Καταχώρηση σπουδαστή στο fingerprint..σελ Σύνδεση συσκευής fingerprint με το πρόγραμμα Time Attendance..σελ Προσθήκη συσκευής σελ Ρύθμιση διαχείρισης συσκευών...σελ Καταχώρηση σπουδαστών στο Excel σελ.35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ο - ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ ΤΟΥ FINGERPRINT, ΜΟΝΤΕΛΟ A-C020T ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ...σελ Κοστολόγηση της εφαρμογής.σελ Συμπεράσματα.σελ.38 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...σελ.39 3 Σ ε λ ί δ α

4 Πρόλογος Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος σπουδών του Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αν. Μακεδονίας και Θράκης τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε. Θέμα της εργασίας μου είναι «ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΣΕ Η/Υ ΕΙΣΕΡΧΟΜΕΝΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΣΕ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΧΩΡΟ ΜΕ ΣΥΣΚΕΥΗ ΔΑΚΤΥΛΙΚΩΝ ΑΠΟΤΥΠΩΜΑΤΩΝ». Θα ήθελα να ευχαριστήσω πολύ τους γονείς μου που μου στάθηκαν καθ όλη τη διάρκεια των σπουδών μου, τον κύριο και την κυρία Κόγια για την συμπαράσταση τους κατά την εκπόνηση της πτυχιακής μου εργασίας. 4 Σ ε λ ί δ α

5 Περίληψη Στα πλαίσια της πτυχιακής μας εργασίας, πραγματοποιείται αρχικά αναλυτική παρουσίαση των βασικών προβλημάτων που παρουσιάζονται κατά την αναγνώριση των δακτυλικών αποτυπωμάτων. Το κύριο μέρος της πτυχιακής εργασίας αφορά την παρουσίαση της συσκευής με την οποία θα πραγματοποιείται η καταγραφή και η ταυτοποίηση του κάθε σπουδαστή όταν εισέρχεται στον εργαστηριακό χώρο εξασφαλίζοντας ένα χρόνιο πρόβλημα της εξαπάτησης από μια μερίδα σπουδαστών. Η ύπαρξη του μηχανήματος ταυτοποίησης των σπουδαστών μπορεί να γίνει οδηγός για την πραγματοποίηση της σωστής λειτουργίας στους εργαστηριακούς χώρους των τμημάτων με έλεγχο και ταυτοποίηση του σπουδαστή από τον εκάστοτε καθηγητή. 5 Σ ε λ ί δ α

6 Abstract As part of our graduation work, initially made a detailed presentation of the main problems encountered in the fingerprint. The main part of this work concerns the presentation device which will place the recording and identification of each student when entering the laboratory space ensuring a chronic problem of cheating by a student serving. The existence of the machine identification of students may be instructions for performing the proper functioning of its own laboratory sections with control and identification of the student by each professor. 6 Σ ε λ ί δ α

7 Κεφάλαιο 1 ο - Εισαγωγή Ανάμεσα στις βασικές καινοτόμες δυνατότητες της αποκαλούμενης Κοινωνίας της Πληροφορίας και μέσα στα πλαίσια των μελλοντικών επικοινωνιακών συστημάτων, διαπιστώνει κανείς πως η σχεδίαση των τελευταίων θα πρέπει να περιλαμβάνει σειρά από εργαλεία για τη διασφάλιση του προσωπικού απορρήτου. Επιπλέον, παρατηρείται σήμερα σε όλο τον κόσμο μία μεγάλη κινητικότητα όσον αφορά στο θέμα της προσβασιμότητας σε χώρους αυξημένης και υψηλής ασφάλειας. Στην περίπτωση αυτή, απαιτείται ο έλεγχος της πρόσβασης μόνο σε εξουσιοδοτημένα άτομα μέσω κατάλληλων συστημάτων. Θεωρείται απαραίτητη η εγκατάσταση και λειτουργία σε καθημερινή βάση, συγκεκριμένων συστημάτων ώστε να πραγματοποιείται η αναγνώριση και ταυτοποίηση συγκεκριμένων ατόμων. Η παρούσα πτυχιακή εργασία αποτελείται από την καταγραφή και την ταυτοποίηση των δαχτυλικών αποτυπωμάτων των σπουδαστών στον χώρο του εργαστηρίου με την αυτόματη αναγνώριση δακτυλικών αποτυπωμάτων με χρήση εξελιγμένων μηχανημάτων ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας. Το δακτυλικό αποτύπωμα ενός ατόμου αποτελεί μοναδικό χαρακτηριστικό του και συνδέεται άμεσα με την αναγνώριση και ταυτοποίησή του. Τα δακτυλικά αποτυπώματα αποτελούν ένα από τα σημαντικότερα βιομετρικά χαρακτηριστικά και χρησιμοποιούνται σε βιομετρικές εφαρμογές. Η χρήση των δακτυλικών αποτυπωμάτων για την εξιχνίαση εγκλημάτων έχει ήδη ξεκινήσει από τον προηγούμενο αιώνα,ενώ στις μέρες μας η αξιοποίηση τους έχει επεκταθεί και σε νέες εφαρμογές για την διευκόλυνση μας στην καθημερινή ζωή. 7 Σ ε λ ί δ α

8 Κεφάλαιο 2 ο - Εισαγωγή στα δακτυλικά αποτυπώματα και στα συστήματα αναγνώρισης βιομετρικών δεδομένων 2.1 Ιστορική αναδρομή Η χρήση των δακτυλικών αποτυπωμάτων για βιομετρική ταυτοποίηση, δηλαδή για αναγνώρισης ατόμων, ξεκινάει από τα τέλη του 19 0 αιώνα. Για πρώτη φορά συστηματική μελέτη στο θέμα της ταυτοποίησης ατόμων έγινε το 1880 από τον ανθρωπολόγο Francis Galton. Ταξινόμησε τα δακτυλικά αποτυπώματα και κατηγοριοποίησε τα χαρακτηριστικά ή λεπτομέρειες τους με στόχο να μπορεί να καθορίζει πότε ταιριάζουν δυο δακτυλικά αποτυπώματα. Το 1892 ο Juan Vucetich, ένας αστυνόμος από την Αργεντινή χρησιμοποιώντας την μελέτη του Francis Galton έκανε την πρώτη χρήση ταυτοποίησης με δακτυλικά αποτυπώματα για την εξιχνίαση ενός εγκλήματος. Συγκεκριμένα η αναγνώριση έγινε από ένα δακτυλικό αποτύπωμα με αίμα που άφησε ο δολοφόνος στον τόπο του εγκλήματος. Επισήμως η χρήση δακτυλικών αποτυπωμάτων για την εξιχνίαση εγκλημάτων έγινε από τον Edward Henry της Scotland Yard το 1901 χρησιμοποιώντας το σύστημα του Francis Galton, το οποίο το εξέλιξε. 2.2 Βιομετρικά χαρακτηριστικά Ως βιομετρικά χαρακτηριστικά ορίζονται τα φυσικά χαρακτηριστικά ή τα γνωρίσματα εκείνα της συμπεριφοράς ενός ατόμου τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αναγνωριστεί η ταυτότητά του. Η βιομετρική αναγνώριση αναφέρεται στη χρήση διαχωρίσιμων φυσικών χαρακτηριστικών 8 Σ ε λ ί δ α

9 (δακτυλικά αποτυπώματα, ίριδα) και χαρακτηριστικών της συμπεριφοράς (υπογραφή, φωνή) για την αναγνώριση ατόμων. Τα φυσικά χαρακτηριστικά σχετίζονται άμεσα με την συμπεριφορά ενός ατόμου με αποτέλεσμα η αναγνώριση ενός ατόμου να αποτελεί συνδυασμό και τον δύο χαρακτηριστικών. Παράδειγμα αποτελούν τα δακτυλικά αποτυπώματα τα οποία μπορεί να είναι φυσικά χαρακτηριστικά αλλά ο τρόπος με τον οποίο γίνεται η τοποθέτηση τους στην συσκευή αναγνώρισης, δηλαδή με ποιο σημείο του δακτύλου ο χρήστης θα ασκήσει την μεγαλύτερη πίεση στην επιφάνεια του αισθητήρα και με ποια γωνία, εξαρτάται από την συμπεριφορά του ατόμου. Η φωνή μπορεί να αποτελεί ένα χαρακτηριστικό που διαμορφώνεται κυρίως από την συμπεριφορά του ατόμου, δηλαδή την διάθεσή του, εάν μιλάει δυνατά ή χαμηλά, αλλά η βιολογική δομή του συστήματος ομιλίας ενός ατόμου που αποτελεί φυσικό χαρακτηριστικό έχει σημαντικό ρόλο στην αναγνώριση. 2.3 Χαρακτηριστικά δακτυλικών αποτυπωμάτων. Τα χαρακτηριστικά των δακτυλικών αποτυπωμάτων καθορίζουν την μοναδικότητα και με βάση την θέση τους, το σχήμα τους και το μέγεθός τους γίνεται η αναγνώριση του ατόμου. Τα βασικότερα χαρακτηριστικά είναι οι διαδοχικές κοιλάδες (valleys) και παρυφές (ridges) της επιδερμίδας που βρίσκεται στο δακτυλικό αποτύπωμα. Συνήθως σε μια εικόνα δακτυλικού αποτυπώματος οι κοιλάδες (valleys) είναι άσπρες και οι παρυφές (ridges) μαύρες. Οι παρυφές έχουν πάχος συνήθως μm και οι κοιλάδες 200 μm. 9 Σ ε λ ί δ α

10 2.3.1 Σημεία Πυρήνα και Δέλτα (Core points and delta) Συνήθως οι παρυφές και οι κοιλάδες βρίσκονται παράλληλα η μια στην άλλη μέχρι μια παρυφή να διακλαδωθεί σε δύο παρυφές ή να τερματίσει απότομα. Όταν αναλύουμε το δακτυλικό αποτύπωμα σε γενικό επίπεδο μπορούμε να παρατηρήσουμε μία ή δύο περιοχές στις οποίες οι παρυφές και οι κοιλάδες έχουν συγκεκριμένα σχήματα. Αυτές οι περιοχές ονομάζονται ιδιαίτερες (singular regions) και διαχωρίζονται στις κατηγορίες δέλτα σημείο (delta point) και σημείο πυρήνα (core point), σύμφωνα με τη μελέτη του Juan Vucetich και του Edward Henry, και χαρακτηρίζονται από μεγάλη καμπυλότητα των παρυφών και των κοιλάδων και απότομων τερματισμών αυτών. Συγκεκριμένα ως σημεία δέλτα χαρακτηρίζονται τα σημεία στα οποία διασταυρώνονται παρυφές και κοιλάδες με τρεις διαφορετικές διευθύνσεις όπου κάθε διεύθυνση απέχει 120 Ο από τις άλλες δύο. Η διαφοροποίηση της καμπυλότητας των παρυφών και των κοιλάδων διαμορφώνει τις εξής πέντε κατηγορίες σημείων πυρήνα. Αριστερός Βρόγχος Δεξιός Βρόγχος Δακτύλιος Τόξο Τεντωμένο Τόξο Σε ορισμένα βιομετρικά συστήματα αναγνώρισης υπάρχει και η κατηγορία του διπλού βρόγχου η οποία διακρίνεται πολύ δύσκολα από την κατηγορία του δακτυλίου. Οι κατηγορίες τεντωμένο τόξο,αριστερός και δεξιός βρόγχος έχουν μόνο ένα δέλτα σημείο ενώ η κατηγορία δακτύλιος έχει δύο δέλτα σημεία. 10 Σ ε λ ί δ α

11 Η κατηγορία τόξο δεν έχει δέλτα σημείο και το σημείο πυρήνα είναι το πιο δύσκολα αναγνωρίσιμο από τα υπόλοιπα. Οι ιδιαίτερες περιοχές χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση των δακτυλικών αποτυπωμάτων σε κατηγορίες με σκοπό την ταχύτερη, πιο εύκολη και πιο αξιόπιστη αναζήτηση από μεγάλες βάσης δακτυλικών αποτυπωμάτων Λεπτομέρειες (miniatures) Ο σχηματισμός των ιδιαίτερων περιοχών προκαλείται από την έντονη καμπυλότητα των παρυφών και των κοιλάδων, η συνηθισμένη όμως μορφή και διάταξη των παρυφών και των κοιλάδων είναι να βρίσκονται παράλληλα η μία στην άλλη μέχρι μια παρυφή ή κοιλάδα να διακλαδωθεί σε δύο παρυφές ή κοιλάδες ή να τερματίσει απότομα. Οι ιδιαίτερες περιοχές μπορούν να χρησιμοποιούνται κυρίως για την ταξινόμηση των δακτυλικών αποτυπωμάτων σε κατηγορίες αλλά τα κύρια χαρακτηριστικά αναγνώρισης είναι η διακλάδωση των παρυφών και των κοιλάδων ή ο απότομος τερματισμός τους. Οι διακλαδώσεις και οι τερματισμοί των παρυφών ή των κοιλάδων αποτελούν τις λεπτομέρειες ενός δακτυλικού αποτυπώματος και είναι τα κύρια χαρακτηριστικά αναγνώρισης του ατόμου από το σύστημα. Ο διαχωρισμός των λεπτομερειών σε διακλαδώσεις και τερματισμούς έγινε από τoν Francis Galton ( ), ο οποίος παρατήρησε ότι οι λεπτομέρειες αυτές παραμένουν αναλλοίωτες κατά τη ζωή ενός ατόμου. 11 Σ ε λ ί δ α

12 2.3.3 Δυσκολίες κατά την λήψη των δακτυλικών αποτυπωμάτων Θέση Περιστροφή Μερική διαστρέβλωση Μη γραμμική επικάλυψη Πίεση και κατάσταση δέρματος Θόρυβος Λάθη στην εξαγωγή των σημείων Κατηγορίες ταυτοποίησης αυτών Βασισμένη στις μικρολεπτομέρειες Βασισμένη στην ταυτοποίηση κορυφογραμμών Βασισμένη σε συσχετισμό 2.4 Αξιοπιστία δακτυλικών αποτυπωμάτων ως βιομετρικά χαρακτηριστικά. Ένα ανθρώπινο χαρακτηριστικό ή συμπεριφορά μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν βιομετρικό χαρακτηριστικό για την αναγνώριση ατόμου, εφόσον είναι χαρακτηριστικό που έχει κάθε άνθρωπος (καθολικότητα universality), είναι εμφανές διαχωρίσιμο μεταξύ δύο ατόμων (διαχωρισιμότητα distinctiveness), είναι μόνιμο και αμετάβλητο κατά την διάρκεια της ζωής του ατόμου (μονιμότητα permanence) και ότι μπορεί να μετρηθεί ποσοτικά (ικανότητα συλλογής- collectability). 12 Σ ε λ ί δ α

13 Τα δακτυλικά αποτυπώματα είναι πλήρη σχηματισμένα στον έβδομο μήνα ζωής του εμβρύου και δεν αλλάζουν κατά την διάρκεια ζωής του ατόμου εκτός της περίπτωσης που συμβεί κάποιο σοβαρό ατύχημα όπως βαθύ κόψιμο, έγκαυμα, ακρωτηριασμός. Εάν τα εγκαύματα ή τα κοψίματα είναι στην επιφάνεια του δέρματος,δεν επηρεάζεται η δομή των παρυφών και των κοιλάδων γιατί η δομή αυτή θα αναπαραχθεί ξανά στο καινούργιο δέρμα που μεγαλώνει. Υπάρχουν τόσες πολλές μεταβολές κατά τον σχηματισμό του δακτυλικού αποτυπώματος,οι οποίες καθιστούν απίθανη την ταύτιση δύο δακτυλικών αποτυπωμάτων από δύο άτομα. Ακόμα και τα δακτυλικά των ομόζυγων διδύμων διαφέρουν παρόλο που σχηματίζονται από το ίδιο γονίδιο. 2.5 Βιομετρικά συστήματα αναγνώρισης. Ένα βιομετρικό σύστημα είναι ουσιαστικά ένα σύστημα αναγνώρισης προτύπων το οποίο αναγνωρίζει ένα άτομο καθορίζοντας την αυθεντικότητα ενός συγκεκριμένου φυσικού χαρακτηριστικού ή συμπεριφοράς του ατόμου. Κατά τον σχεδιασμό του συστήματος αυτού πρέπει να καθοριστεί πρώτα ο τρόπος με τον οποίο ένα άτομο αναγνωρίζεται. Σύμφωνα με το είδος της αναγνώρισης το σύστημα μπορεί να χωριστεί στις παρακάτω δυο κατηγορίες: Σύστημα ταυτοποίησης (Identification) βιομετρικών δεδομένων. Σύστημα εξακρίβωσης (Verification) βιομετρικών δεδομένων. Ένα σύστημα εξακρίβωσης βιομετρικών δεδομένων, αναγνωρίζει την αυθεντικότητα της γνησιότητας της ταυτότητας ενός ατόμου συγκρίνοντας τα αποκτηθέντα από το σύστημα βιομετρικά χαρακτηριστικά με τα πρότυπα βιομετρικά χαρακτηριστικά του ατόμου με την γνήσια ταυτότητα, που έχουν αποθηκευτεί προηγουμένως στο σύστημα. 13 Σ ε λ ί δ α

14 Ένα σύστημα εξακρίβωσης απορρίπτει ή δέχεται ένα άτομο που ισχυρίζεται ότι έχει την συγκεκριμένη ταυτότητα σύμφωνα με τον βαθμό γνησιότητας των βιομετρικών χαρακτηριστικών του. Ακολούθως το σύστημα ταυτοποίησης αναγνωρίζει ένα άτομο αναζητώντας σε μια μεγάλη βάση δεδομένων, με βιομετρικά χαρακτηριστικά,την ταυτότητα του ατόμου προς αναγνώριση. Το σύστημα αυτό συγκρίνει ένα προς ένα τα αποθηκευμένα βιομετρικά χαρακτηριστικά της βάσης δεδομένων του συστήματος με τα βιομετρικά χαρακτηριστικά του ατόμου προς αναζήτηση, προκειμένου να εντοπίσει την ταυτότητα του ατόμου. Εάν τα χαρακτηριστικά του ατόμου δεν υπάρχουν στην βάση δεδομένων τότε το σύστημα αποτυγχάνει να τα εντοπίσει (fail). Σε ένα σύστημα ταυτοποίησης δεν υπάρχει ο ισχυρισμός του ατόμου προς αναγνώριση, για την γνησιότητα των βιομετρικών δεδομένων του. Κεφάλαιο 3 ο - Τεχνολογίες ταυτοποίησης προσώπων Η μέθοδος ταυτοποίησης με την χρήση των βιομετρικών χαρακτηριστικών είναι προτιμότερη έναντι των συμβατικών μεθόδων που βασίζονται σε PIN και σε κωδικούς πρόσβασης. Λόγω των διαφόρων πλεονεκτημάτων η χρήση της τεχνολογίας των βιομετρικών στοιχείων κερδίζει δημοτικότητα. Η ανάγκη της φυσικής παρουσίας κατά την στιγμή της αναγνώρισης είναι ένα στοιχείο που το καθιστά ακόμη πιο αυθεντικό. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό είναι επίσης ότι δεν υπάρχει ανάγκη απομνημόνευσης κάποιου συνθηματικού. Ταυτοποίηση (identification) ενός λογικού υποκειμένου καλείται η διαδικασία εκείνη, κατά την οποία το λογικό υποκείμενο παρέχει σε ένα πληροφοριακό σύστημα τις πληροφορίες που απαιτούνται προκειμένου να συσχετιστεί με ένα από τα αντικείμενα που δικαιούνται προσπέλασης στους πόρους(resources)του. Αυθεντικοποίηση (authentication) ενός λογικού υποκειμένου καλείται η διαδικασία εκείνη κατά την οποία ένα λογικό υποκείμενο παρέχει σε ένα 14 Σ ε λ ί δ α

15 πληροφοριακό σύστημα τις πληροφορίες που απαιτούνται προκειμένου να ελεγχθεί η βασιμότητα της συσχέτισης που επιτεύχθηκε κατά την διαδικασία της ταυτοποίησης. Αν μπορούσαμε να κατηγοριοποιήσουμε τους τύπους ελέγχων αυθεντικοποίησης θα δημιουργούσαμε κάτι τέτοιο: Τύπος 1: Κάτι που το λογικό υποκείμενο γνωρίζει (π.χ. ένα συνθηματικό* ή ένα PIN) Τύπος 2: Κάτι που το λογικό υποκείμενο κατέχει (μαγνητική συσκευή αναγνώρισης π.χ. (έξυπνη κάρτα ή ψηφιακό πιστοποιητικό) Τύπος 3: Κάτι που χαρακτηρίζει το λογικό υποκείμενο με βάση μονοσήμαντα βιομετρικά χαρακτηριστικά του (συστήματα βιομετρικής τεχνολογίας, π.χ. εφαρμογές δακτυλικών αποτυπωμάτων, αναγνώριση φωνής και ίριδας ματιού) Τύπος 4: Κάτι που προσδιορίζει την τοποθεσία που βρίσκεται το λογικό υποκείμενο (π.χ. διεύθυνση IP). *Συνθηματικό είναι η πληροφορία η οποία σχετίζεται με ένα λογικό υποκείμενο και η οποία επιβεβαιώνει την ταυτότητα του λογικού υποκειμένου. 3.1 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ελέγχων Τύπος 1: Κάτι που γνωρίζει Πλεονεκτήματα: Είναι εύκολα ως προς την υλοποίηση και εφαρμογή, τροποποιούνται εύκολα, δεν χάνονται ή κλέβονται, ενώ αν και είναι απλά στην χρήση τους, στην περίπτωση που είναι ένας μοναδικός συνδυασμός αριθμών και γραμμάτων δεν αποκαλύπτονται εύκολα. 15 Σ ε λ ί δ α

16 Μειονεκτήματα: Τα τεκμήρια αυθεντικοποίησης εύκολα μπορούν να αντιγραφούν, συνήθως είναι εύκολο να τα μαντέψει κανείς, χωρίς ιδιαίτερες τεχνικές γνώσεις, ενώ μπορούν να αποκαλυφθούν και με αυτοματοποιημένες μεθόδους. Τύπος 2: Κάτι που κατέχει Πλεονεκτήματα: Δεν αντιγράφονται εύκολα καθώς κατασκευάζονται από ειδικά υλικά τα οποία δεν είναι ευρέως διαθέσιμα. Μειονεκτήματα: Το κόστος θα μπορούσαμε να πούμε ότι είναι αρκετά υψηλό, ενώ δεν είναι αρκετά δύσκολο να χαθούν ή ακόμη και να κλαπούν. Τύπος 3: Κάτι που το χαρακτηρίζει Πλεονεκτήματα: Παρέχουν μεγαλύτερη ασφάλεια από ένα συνθηματικό (Τύπος 1) ή ακόμη και από μια μαγνητική συσκευή αναγνώρισης (Τύπος 2). Μειονεκτήματα: Υπάρχουν αρκετές δυσκολίες κατά την διαδικασία κατασκευής αξιόπιστων συσκευών αναγνώρισης με χαμηλό κόστος και δυστυχώς δεν είναι αλάνθαστα. 16 Σ ε λ ί δ α

17 3.2 Ταυτοποίηση με βιομετρικά χαρακτηριστικά Η διαδικασία ταυτοποίησης με εφαρμογή συστημάτων βιομετρικής τεχνολογίας, βασίζεται σε φυσικά χαρακτηριστικά του ανθρώπινου σώματος ως αποδεικτικά στοιχεία για την αναγνωρισιμότητα του λογικού υποκειμένου από ένα πληροφοριακό σύστημα. Υπάρχουν διαθέσιμες οι λειτουργίες της Επαλήθευσης (verification) και της Αναγνώρισης (identification), καθώς και η δυνατότητα περιορισμού της αποκάλυψης της ταυτότητας του Χρήστη με ενσωμάτωση ψευδώνυμων αντί της πραγματικής ταυτότητας τους. 3.3 Επιθυμητά χαρακτηριστικά Μοναδικότητα Δυνατότητα γενικής εφαρμογής Μονιμότητα Δυνατότητα συλλογής Αποδοχή Μη παραποίηση Ταχύτητα Αξιοπιστία Αποθήκευση δεδομένων και απαιτήσεις επεξεργασίας 3.4 Τεχνολογίες μέτρησης φυσικών χαρακτηριστικών Δακτυλικά αποτυπώματα Χαρακτηριστικά προσώπου Ίριδα 17 Σ ε λ ί δ α

18 Αμφιβληστροειδής Γεωμετρία παλάμης Γεωμετρία φλεβών Γεωμετρία αυτιών Γεωμετρία υποστρώματος νυχιών Οδοντοστοιχία Στάση σώματος Απορρόφηση φάσματος Θερμόγραμμα προσώπου DNA Οσμή 3.5 Τεχνολογίες μέτρησης χαρακτηριστικών συμπεριφοράς Ανάλυση χαρακτηριστικών πληκτρολόγησης Προφίλ χρήσης υπηρεσιών Αναγνώριση υπογραφής Αναγνώριση φωνής Υπάρχουν διάφοροι τρόποι που χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση ενός ανθρώπου παίρνοντας πληροφορίες από διάφορα μέρη του σώματος του τα οποία είναι μοναδικά. Ένα από αυτά είναι και τα δακτυλικά αποτυπώματα. Άλλα μέρη του σώματος από όπου παίρνονται πληροφορίες είναι τα εξής: πρόσωπο, ίριδα, αμφιβληστροειδής, παλάμη, φλέβες, αυτιά, νύχια, οδοντοστοιχία, ακόμη και η στάση του σώματος και φυσικά η φωνή. 18 Σ ε λ ί δ α

19 Κεφάλαιο 4 ο Εφαρμογή της πτυχιακής εργασίας 4.1 Το fingerprint της εργασίας Χαρακτηριστικά του fingerprint Στην παρούσα πτυχιακή εργασία τα κύρια χαρακτηριστικά του fingerprint, μοντέλο A-C020T είναι τα παρακάτω : Οθόνη LCD 2,8 ιντσών TFT έγχρωμη οθόνη Αισθητήρας δακτυλικών αποτυπωμάτων Ανάλυση 500DPI CPU έως και 200MHz CPU CLK και η συχνότητα λειτουργίας 100MHz σύστημα κάνει μεγαλύτερη ταχύτητα αναγνώρισης Χωρητικότητα User Εγγραφές χωρητικότητας Ανακοίνωση της USB, TCP / IP Μεταφόρτωση μονάδα USB flash / λήψη Διαθέσιμο Μέθοδος ελέγχου ταυτότητας δακτυλικών αποτυπωμάτων / Κωδικός Πρόσβασης Χρόνος αναγνώρισης 0.8s FRR 0,1 % FAR 0,0001 % Είδος λειτουργίας Off-line / on-line Λειτουργία ελέγχου ταυτότητας 1:1,1 : N γλώσσα Αγγλικά Ισχύς DC 12V/0.5A Τερματικό Μέγεθος : 180 ( L ) * 134 ( W ) * 36 ( H ) mm 19 Σ ε λ ί δ α

20 4.1.2 Απαιτήσεις του fingerprint Για να συνδεθεί το fingerprint με τον υπολογιστή χρειάζεται τα εξής: Επεξεργαστής: πάνω από 1 GHz Μνήμη: 256MB παραπάνω Σκληρός δίσκος: Ο διαθέσιμος χώρος των δεδομένων του σκληρού δίσκου, πρέπει να είναι πάνω από 2 GB Θύρα επικοινωνίας : Α. RS232/485 : μια θύρα COM (αν δεν υπάρχει θύρα COM, χρειάζεται USB / COM καλώδιο μετατροπέα) Β. TCP / IP: η θύρα που συνδέουν το τοπικό δίκτυο και ο αιθέρας -net. Γ. USB: Υποστήριξη του υπολογιστή με θύρα USB Περιβάλλοντα λειτουργία Λειτουργία συστήματος : Windows XP, Windows Vista, Windows Server 2003/2008, Windows 7. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το NET Framework 2.0 Microsoft χρειάζεται την υποστήριξη των Windows XP, Windows 2003 που περιέχεται στον δίσκο εγκατάστασης του λογισμικού. 20 Σ ε λ ί δ α

21 4.1.4 Συνδεσμολογία Η συνδεσμολογία που ακολουθήθηκε για την πραγμάτωση της εργασίας μας είναι η παρακάτω: Καλώδιο ETHERNET Καλώδιο USB Ηλεκτρονικός υπολογιστής (PC) Fingerprint Εικόνα 1:Συνδεσμολογία 21 Σ ε λ ί δ α

22 4.2 Εισαγωγή στο Time Attendance Software του fingerprint Στην παρούσα πτυχιακή εργασία η εγκατάσταση του λογισμικού με το CD- ROM γίνεται ως εξής: Εκτελέστε το αρχείο που έχει συσταθεί Εκτελέστε το αρχείο setup.exe (εάν το σύστημα του υπολογιστή σας είναι windows7, κάντε δεξί κλικ στο "Εκτέλεση ως διαχειριστής" για να εκτελέσετε την εγκατάσταση του λογισμικού.). Eπιλέξετε την διαδρομή εγκατάστασης και κάντε κλικ στο κουμπί "Εγκατάσταση". Θα ελέγξετε αν το σύστημα του υπολογιστή σας έχει ήδη εγκαταστήσει το πλαίσιο Microsoft.NET κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης. Αν όχι, θα το εγκαταστήσει αυτόματα. Όταν ολοκληρωθεί η εγκατάσταση, υπάρχει μια συντόμευση του λογισμικού στον υπολογιστή σας. Αν χρειαστεί να καταργήσετε την εγκατάσταση του λογισμικού, απλά πηγαίνετε στην διαδρομή εγκατάστασης για να διαγράψετε το φάκελο RAMS. Για την πρώτη χρήση μετά την εγκατάσταση κάνουμε δεξί κλικ στο "Εκτέλεση ως διαχειριστής" για να ανοίξουμε το λογισμικό: 22 Σ ε λ ί δ α

23 Εικόνα 2: Set administrator password Σε αυτό το παράθυρο, μπορούμε να ορίσουμε τον κωδικό πρόσβασης για να εισάγουμε το λογισμικό. Και κάνουμε κλικ στο "Next" για να ορίσουμε τις πληροφορίες του τμήματος Ηλεκτρολογίας. Εικόνα 3:Εισαγωγή Λογότυπου 23 Σ ε λ ί δ α

24 Στη συνέχεια στην θέση του logo τοποθετούμε το σήμα του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ. πατάμε επόμενο και εμφανίζεται η παρακάτω εικόνα: Εικόνα 4: Finish Πατώντας finish μπαίνουμε στην αρχική σελίδα του λογισμικού. 24 Σ ε λ ί δ α

25 4.3 Διαδικασία καταχώρησης του τμήματος & μαθήματος στο Time Attendance Εικόνα5:Time Attendance System Επιλέγοντας το User εμφανίζεται η παρακάτω εικόνα: Εικόνα 6:User and Department Management 25 Σ ε λ ί δ α

26 Με το εικονίδιο Dept. (Department Management) εισάγουμε: το ΤΕΙ Αν. Μακεδονίας και Θράκης το τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε. το μάθημα που θα παρακολουθήσουν οι σπουδαστές Η καταχώρηση των παραπάνω εντολών γίνεται στο σήμα της πρόσθεσης που δείχνουμε παρακάτω. Εικόνα 7:Προσθήκη ΤΕΙ Αν. Μακεδονίας και Θράκης Εικόνα 8:Προσθήκη τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε. 26 Σ ε λ ί δ α

27 Εικόνα 9:Προσθήκη μαθήματος 4.4 Καταχώρηση των σπουδαστών στο Time Attendance Για την καταχώρηση των σπουδαστών επιλέγουμε το εικονίδιο στην συνέχεια καταχωρούμε τα στοιχεία του σπουδαστή στο πεδίο και Enroll ID που δηλώνει τον αριθμό των σπουδαστών στο Name το όνομα του κάθε σπουδαστή στο User ID τον αριθμό μητρώου του σπουδαστή στο Gender το φύλο του σπουδαστή Στη παρακάτω εικόνα βλέπουμε συμπληρωμένα τα πεδία που προαναφέραμε. 27 Σ ε λ ί δ α

28 Εικόνα 10:Καταχώρηση στοιχείων σπουδαστή Τέλος κάνοντας κλικ στο εικονίδιο που διακρίνεται παραπάνω καταχωρούνται τα στοιχεία του σπουδαστή. Εικόνα 11:Εμφάνιση σπουδαστή στο λογισμικό 28 Σ ε λ ί δ α

29 4.5 Καταχώρηση σπουδαστή στο fingerprint Για να καταχωρήσουμε τα δακτυλικά αποτυπώματα του σπουδαστή στην συσκευή fingerprint ακολουθούμε τα εξής βήματα: 1.Πατάμε το κουμπί του menu για να μπει στις βασικές λειτουργίες του 2.Επιλέγουμε το εικονίδιο του User 3.πατάμε Enroll για να καταχωρήσουμε τον αριθμό μητρώου, το όνομα, τα δακτυλικά αποτυπώματα και έναν κωδικό πρόσβασης για ασφάλεια. 4.τέλος αφού κάνουμε τις παραπάνω ενέργειες βγαίνουμε με το πλήκτρο esc που υπάρχει στην συσκευή fingerprint και μπορούμε πλέον να ταυτοποιήσουμε τον σπουδαστή στην συσκευή. 29 Σ ε λ ί δ α

30 4.6 Σύνδεση συσκευής Fingerprint με το πρόγραμμα Time Attendance Προσθήκη συσκευής Η προσθήκη της συσκευής Fingerprint με το λογισμικό Time Attendance γίνεται με τρείς τρόπους: 1. RS232/RS485 Communication Κάντε κλικ στο Διαχείριση συσκευών από το μενού Σύνδεση κλικ ή Προσθήκη συσκευής στην αριστερή στήλη για παράθυρο Σύνδεση στο Device. Επιλέξτε επικοινωνία RS232/RS485, οι ρυθμίσεις της συσκευής ταυτότητας και η ημερομηνία παραμένουν τα ίδια με αυτά στο τερματικό, επιλέξτε τη θύρα COM. Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο κουμπί αναζήτηση. Θα εμφανιστεί επιτυχής Connect Prompt ασφαλείας, που αντιστοιχούν στα δεδομένα αναζήτηση. Κάντε κλικ στο OK και θα υπάρχει η εικόνα του Add Συσκευών στο αριστερό μέρος του παραθύρου, ως εξής. Εικόνα 12:Προσθήκη συσκευής 30 Σ ε λ ί δ α

31 2. TCP/IP Communication Κάντε κλικ στη Διαχείριση συσκευών από το μενού Σύνδεση κλικ ή Προσθήκη συσκευής στην αριστερή στήλη για παράθυρο Connect to Device. Επιλέξτε επικοινωνίας TCP / IP, το αναγνωριστικό της συσκευής, τη διεύθυνση IP και τον κωδικό πρόσβασης, θα πρέπει να παραμείνει η ίδια με αυτά στη συσκευή fingerprint. Εικόνα 13:Σύνδεση με TCP/IP 3. USB Communication Κάντε κλικ στο Διαχείριση συσκευών από το μενού Σύνδεση κλικ ή Προσθήκη συσκευής στην αριστερή στήλη για παράθυρο Σύνδεση στο Device. Επιλέξτε επικοινωνίας USB, το ID της συσκευής πρέπει να παραμείνει η ίδια με αυτά στο τερματικό. 31 Σ ε λ ί δ α

32 Εικόνα 14:Σύνδεση με USB Ρύθμιση διαχείρισης συσκευών Επιλέξτε τη συνδεδεμένη συσκευή, όπως συσκευή # 1, και κάντε κλικ στο κουμπί Επεξεργασία από το μενού ή κάντε δεξί κλικ Device # 1 συνδεθείτε με την επιλογή, και θα υπάρξει μια αντίστοιχη παράθυρο ιδιοτήτων της συσκευής. Στη συνέχεια, μπορείτε να ρυθμίσετε την επικοινωνία, το αναγνωριστικό συσκευής, τη διεύθυνση IP της συσκευής και άλλοι. Σχετικά με τη ρύθμιση σύνδεσης, ανατρέξτε στο Κάντε δεξί κλικ στο : 32 Σ ε λ ί δ α

33 Εικόνα 15: Σύνδεση συσκευής με λογισμικό Όταν συνδέσετε το λογισμικό με την συσκευή, δείχνει κάποια βασικά στοιχεία της συσκευής: το ποσό των χρηστών, τα δακτυλικά αποτυπώματα και τον κωδικό πρόσβασης.. Εικόνα 16: Συγχρονισμός συσκευής με λογισμικό 33 Σ ε λ ί δ α

34 Οι εντολές που εμφανίζονται στην οθόνη μας είναι αυτές οι οποίες θα μας βοηθήσουν στο να ανεβάσουμε τα δεδομένα από την συσκευή στο λογισμικό. Οι επεξήγηση των εντολών είναι η παρακάτω: Get newly log Κατεβάστε το νέο ημερολόγιο από τις συσκευές, τα αρχεία καταγραφής του συστήματος. Get all log Κατεβάστε όλα τα αρχεία καταγραφής παρακολούθησης από τη συσκευή. Empty all log Καταργήστε όλο το αρχείο καταγραφής παρουσιών στη συσκευή. Μόλις κάνετε κλικ στο κουμπί " Άδειασμα όλων των log", δεν μπορείτε να πάρετε τα παλιά αρχεία από τη συσκευή. Get all enroll Κατεβάστε όλες τις πληροφορίες των εργαζομένων από τη συσκευή, συμπεριλαμβανομένων των δεδομένων δακτυλικών αποτυπωμάτων, τον κωδικό πρόσβασης. Empty all enroll Δεν μπορείτε να πάρετε τα παλιά δεδομένα από τη συσκευή. Upload all enroll Ανεβάστε όλες τις πληροφορίες από το λογισμικό στη συσκευή. Cancel Privilege Αφαιρέστε το προνόμιο να εισάγετε τη συσκευή MENU. Δεν μπορείτε να εισάγετε τη συσκευή MENU, καθώς χρειάζεται η ταυτότητα του διαχειριστή και τον κωδικό πρόσβασης ή τα δακτυλικά αποτυπώματα. Μπορείτε να συνδέσετε τη συσκευή με το λογισμικό του υπολογιστή μέσω της σύνδεσης USB και «cancel Privilege " στο λογισμικό. Sync Time Συγχρονισμός της συσκευής με το λογισμικό 34 Σ ε λ ί δ α

35 Turn off device Απενεργοποιήστε τη συσκευή μέσω του λογισμικού 4.7 Καταχώρηση σπουδαστών στο Excel Τέλος αφού συνδέσαμε την συσκευή με το λογισμικό μπορούμε πλέον να προχωρήσουμε στην καταχώρηση των σπουδαστών στο πρόγραμμα Excel ώστε ο εκάστοτε καθηγητής να βλέπει το απουσιολόγιο και να βάζει τις παρουσίες-απουσίες των σπουδαστών. Τα βήματα που ακολουθούμε είναι τα εξής: Πηγαίνουμε στο User Πατάμε στο Export 35 Σ ε λ ί δ α

36 Αποθηκεύουμε το έγγραφο στο Excel με την μορφή απουσιολογίου Εικόνα 17: Έγγραφο Excel σε μορφή απουσιολογίου Εφόσον γίνει η ταυτοποίηση του σπουδαστή στην συσκευή fingerprint, ο καθηγητής μπορεί να πηγαίνει στο έγγραφο Excel και να ενημερώνει το απουσιολόγιο. 36 Σ ε λ ί δ α

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 - ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ ΤΟΥ FINGERPRINT, ΜΟΝΤΕΛΟ AC020T ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 5.1 Κοστολόγηση της εφαρμογής Για την εφαρμογή της πτυχιακής επιλέξαμε να χρησιμοποιήσουμε μια συσκευή A-C020T, η οποία έρχεται με το RAMS του χρόνου το λογισμικό ωρομέτρησης και το καλώδιο USB. Προμηθευτήκαμε την συσκευή A-C020T από την Guangzhou, Κίνα της εταιρείας Realand Bio,Ltd περίπου στην τιμή των 80 δολαρίων (η αξία σε Ευρώ είναι 58,06 ).Ανήκει στην κατηγορία των οικονομικών μοντέλων. 37 Σ ε λ ί δ α

38 5.2 Συμπεράσματα Το δακτυλικό αποτύπωμα που εισέρχεται στην είσοδο ενός συστήματος εξακρίβωσης δακτυλικών αποτυπωμάτων θα πρέπει να ανήκει στον γνήσιο δότη. Δεν θα εξακριβωθεί αν ανήκει σε κάποιον που προσπαθεί να ξεγελάσει το σύστημα (κάλπικος δότης). Με την χρήση αυτών των συστημάτων επιτυγχάνεται τόσο η αξιοπιστία όσο και η ταχύτητα στην αναγνώριση των βιομετρικών δεδομένων ώστε ο χρήστης να έχει μεγαλύτερη ασφάλεια και να υφίσταται λιγότερη ταλαιπωρία.η συσκευή fingerprint χρησιμοποιεί για την αναγνώριση τα δάχτυλα του χεριού για να αναζητήσει την ταυτότητα του χρήστησπουδαστή. Τέλος η συσκευή αυτή μπορεί να βρει πρακτική εφαρμογή σε οποιοδήποτε εκπαιδευτικό ίδρυμα που χρειάζεται την ταυτοποίηση των σπουδαστών στους χώρους διδασκαλίας. 38 Σ ε λ ί δ α

39 Βιβλιογραφία Εγχειρίδιο χρήσης και χαρακτηριστικών του fingerprint model A-CO20T On-line Wikipedia Ηλεκτρονική εγκυκλοπαίδεια ( Βιομετρικά απεικόνιση Δρ. Asker M. Bazen,Πανεπιστήμιο Twente Fingerprint Recognition, Biometrics Technology Introduction, 39 Σ ε λ ί δ α