Biometrische Merkmale

Passiv
Fingerabdruck
Hautwiderstand
Handvenenverlauf
Handgeometrie
Fingergeometrie
Nagelbett
Iris
Retina
Ohrgeometrie
Gesichtsmerkmale
Körpermaße
Körpergeruch
DNA

Aktiv
Stimme
Lippenbewegung
Mimik
Unterschrift
Tippverhalten
Sitzverhalten
Gangverhalten

Der Fingerabdruck

Vorteile:

Nachteile:

Fakten:

Allgemein

Die Graten und Furchen im Fingerabdruck (Papillarleisten), bilden sich bereits beim Embryo und bleiben bis zum Tod und somit der Zersetzung des Körpers unverändert.

Das Muster entsteht durch Umgebungseinflüsse im Mutterbauch, (wie z. B. durch Druck, Ernährung) beeinflusst. Auch Eineiige Zwillinge haben unterschiedliche Fingerabdrücke. Sie haben jedoch eine identische DNA und sind deshalb bei DNA-Analyse nicht von einander zu unterscheiden.

Beschaffenheit, Anordnung und Orientierung der Papillarleisten machen die Einzigartigkeit des Menschlichen Fingerabdruckes aus. Es wird zwischen folgenden Merkmahlen unterschieden Sieht man sich einen Finger genauer an und betrachtet die einzelnen Papillarleisten, sieht man auch die kleineren Merkmale des Finger-Abdrucks. Diese währen z.B. Leisten, die plötzlich enden, welche die sich verzweigen oder auch nur einzelne Striche.

Als Minutien werden die Endungen und Verzweigungen der Papillarleisten des menschlichen Fingerabdrucks bezeichnet.

Typische Merkmale der Papillarlinien:

Praktische Anwendung

Auf einem vollständigen Fingerabdruck sind etwa 40 bis 100 Merkmahle zu erkennen.

Die Formel, mit der ein Fingerabdruck ausgewertet wird, enthält bis zu 1000 Zeichen und Ziffern. Erfasst werden jedoch nur ca. 40 Mustermerkmale, deshalb werden Iriserkennung und die Gesichtserkennung immer öfter verwendet. Verletzungen und Schweiß verändern den Fingerabdruck nicht besonders. Sie können aber Probleme bei der Identifizierung machen, da einzelne Merkmalsmuster in Mitleidenschaft gezogen werden können.

Sicherung des Fingerabdrucks

Als erstes muss der Fingerabdruck sichtbar gemacht werden, also das Erzeugen eines optischen Kontrastes zur Spurenträgeroberfläche.

Je nach Beschaffenheit der Oberfläche kommen dabei physikalische bzw. chemische Verfahren zum Einsatz. Vor allem bei der Suche außerhalb von Spurensicherungslaboren kommt immer noch die Anwendung von Spurensicherungspulvern zum Einsatz. Sie werden jedoch zunehmend durch andere Techniken ersetzt.

Ein Beispiel dafür ist den Fingerabdruck mit einer methanolischer Silbernitratlösung zu besprühen und unter UV Licht zu betrachten. Für wertvolle Gegenstände wie Gemälde und Bücher werden Bakterien verwendet. Sie werden zusammen mit einem Nährgel aufgetragen, wachsen auf den Schweißspuren und können nachdem der Fingerabdruck sichtbar geworden ist rückstandsfrei entfernt werden.

Biometrie

Hersteller von biometrischen Systemen setzen den Fingerabdruck ebenfalls zur Identifikation ein, um berechtigte von unberechtigten Benutzern zu unterscheiden.

Fingerabdruck-Scanner

Ein Fingerabdruck-Scanner tastet einen Finger mittels eines Scanners ab, um den Fingerabdruck digital zu erfassen. Bei Besseren Fingerabdrucksystemen, wird zur Unterstützung der Fälschungssicherheit eine Lebenderkennungsfunktion eingesetzt.

Die Arten von Fingerabdruck-Scannern



Jeder Fingerprintsensoren versuchen ein digitales Bild der Fingeroberfläche zu erzeugen. Ein solches Bild besitzt in den meisten Fällen eine Auflösung von ca. 500 dpi. Manche Geräte führen wie bereits schon erwähnt, zusätzlich auch eine Lebenderkennung durch.

Beispiele für die Lebenderkennung

Einige Arten von Fingerprintsensoren

Statisch kapazitiver Sensor

Jedem Pixel steht eine eigene Elektrode zur Verfügung. Trifft ein Pixel auf eine Rille, also Luft, ist die Kapazität wesentlich niedriger als bei einer aufliegenden Fingerlinie

Lumineszierend kapazitiver Sensor

Eine Elektrolumineszenz-Folie mit einer durchsichtigen Rückseiten-Elektrode benutzt auf der Vorderseite den Finger als Gegenelektrode. Dort, wo die Fingerlinien aufliegen, sind die elektrische Feldstärke und damit das Leuchten am größten.

Somit entsteht auf der Rückseite ein leuchtendes Abbild der Finger-Linien, das ähnlich wie beim optischen Sensor von einem Bildsensorchip erfasst wird.

Optisch reflexiver Sensor

Der Finger liegt z. B. an einer Prismen Fläche auf. Dort, wo der Finger mit den Linien das Glas berührt, wird eine Totalreflexion von Licht innerhalb des Glases gestört. Dies liefert z. B. auf einem Kamerachip die Abbildung der Fingerlinien.

Optisch transmissive Sensoren mit Lichtleiterplatte

Hier wird der Finger von einer geeigneten Lichtquelle durchleuchtet. Der Finger liegt direkt auf einer Lichtleiterplatte auf, die wiederum direkt mit einem Kamerachip verbunden ist. Die Lichtleiterplatte sorgt dafür, dass der Finger nicht den Kamerachip berührt, das Licht aber trotzdem ohne Schärfeverlust und ohne sonstige Optik den Kamerachip erreicht.

Optisch kontaktloser Sensor

Der Fingerabdruck wird ohne Berührung über eine geeignete Optik, direkt von einem Kamerachip erfasst.

Akustische (Ultraschall) Sensor

Hier erfolgt die Abbildung der auf Glas aufliegenden Fingeroberfläche durch einen sehr hochfrequenten Ultraschall.

Drucksensitive Sensor

Drucksensoren messen pixelweise den Druck des aufliegenden Fingers. Wo weniger Druck aufliegt ist eine Rille.

Thermische Zeilensensor

Bei diesem Sensor wird der Finger linear über ein zeilenförmiges Array aus Thermosensoren gezogen. Die Thermosensoren registrieren zeitliche Temperaturdifferenzänderungen, die zwischen Fingerlinien und Rillen unterschiedlich sind.

Mögliche Angriffsarten auf Fingerprint Systeme

Brute-Force-Angriffe

Bei dieser Angriffsmethode wird dem biometrischen System nach und nach viele unterschiedlichen Merkmalen angeboten, in der Hoffnung, das ein in der Datenbank vorhandenes Referenzmerkmal mit einem der angebotenen Merkmale zusammenpasst.

Latenzfingerabdruck-Reaktivierung

In Fingerabdrucksystemen ist, je nach Sensortyp, damit zu rechnen, dass sich auf dem Sensor verbleibende Latenzfingerabdrücke (Fingerabdrücke die man z.B. beim Authentifizieren am Gerät hinterlässt) ohne Anwesenheit des Berechtigten durch z.B. Anhauchen reaktivieren lassen.

Angriffe durch einen Trojaner

Der Trojaner liest bei Betätigung des Fingerprint den Finger des Benutzers aus.

Falschfinger Angriffe

Wenn das Fingerprint Gerät keine Lebenderkennung unterstützt ist es nicht sonderlich schwer ein Duplikat eines Fingerabdruckes nachzubauen.

Softwarefehler

Eine oft vernachlässigte Angriffsmöglichkeit sind Software- und Systemfehler, die im System Sicherheitslücken entstehen lassen können. Dies lässt sich durch intensive Tests, geeigneter Sicherheitsexperten und Updates minimieren.

Ausübung von Zwang

Eine berechtigte Person kann durch Einsatz oder Androhung körperlicher Gewalt dazu gezwungen werden, sich mit seinen eigenen Merkmalen zu Authentifiziere, um einer fremden Person einen Zugriff oder Zugang zu ermöglichen. Es kann auch der Zustand einer Bewusstlosigkeit ausgenutzt werden.

Weitere Angriffe

Sämtliche Schnittstellen innerhalb des Systems sind bei Bedarf abzusichern. Es sollte möglichst gegen Manipulation geschützt sein.

Unbekannte Angriffe

Es sollte nicht damit gerechnet werden, dass alle Arten von Angriffe im Voraus bekannt sind.


Fälschen eines Fingerabdruckes

Da die meisten Fingerabdruckscanner Technisch noch nicht ganz ausgereift sind und oft keine Lebenderkennung unterstützen, ist es oft ein leichtes, einen Fingerabdruck(z.B. von einem Glas) zu fälschen.

Es gibt viele verschieden Methoden. Eine davon sieht so aus:

Es wird folgendes benötigt