2. Программная реализация биометрических систем динамической аутентификации личности по рукописному и клавиатурному почеркам

2.1. Программные пакеты BioSing и BioKey

2.1.1. Цель работы

Ознакомление с программными пакетами BioSing и BioKey: изучение состава, функциональных возможностей, инструментальных средств, методики формирования эталонов рукописной и клавиатурной подписей пользователей и последующей их аутентификации.

2.1.2. Описание программного пакета BioSign

2.1.2.1. Назначение. Программный пакет BioSign разработан для учебных целей и предназначен для изучения методов аутентификации пользователей по рукописной подписи на IBM PC-совместимых персональных компьютерах под управлением Windows 9*/Windows NT [7].

2.1.2.2. Графический интерфейс пользователя. Основная экранная форма программы (графический интерфейс пользователя) имеет вид, представленный на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Основная экранная форма

Основная экранная форма состоит из следующих элементов:

• Строки заголовка.

• Строки меню.

• Панели инструментов.

• Рабочего поля.

• Строки состояния.

Строка заголовка. Содержит символику и название программы.

Строка меню. Используется для входа в спускающееся меню опций программы и содержит разделы: Пользователи, Пароль, Настройки, О программе.

Раздел меню Пользователи содержит основные функции для работы с пользователями:

• Добавить – добавить пользователя.

• Изменить – изменить текущего пользователя.

• Удалить – удалить текущего пользователя.

Все функции для работы с пользователями выполняются из главной экранной формы.

Раздел меню Пароль содержит функции для работы с паролями (подписями):

• Новый – создать новый пароль для текущего пользователя.

• Удалить – удалить пароль для текущего пользователя.

• Проверить – проверить пароль для текущего пользователя (аутентификация).

Раздел меню Настройки служит для управления настройками программы.

Раздел меню О программе содержит краткие сведения о программе BioSign.

Панель инструментов с помощью кнопок открывает непосредственный доступ к содержащимся в меню и часто используемым командам, процедурам и функциям программы:

• Добавить пользователя.

• Изменить пользователя.

• Удалить пользователя.

• Новый пароль.

• Удалить пароль.

• Проверить пароль.

• Настройки.

Рабочее поле при запуске программы содержит список зарегистрированных пользователей, состоящий из пиктограммы пользователя , имени пользователя и пиктограммы пароля . Пиктограмма пароля отображается только для тех пользователей, у которых пароль был введен и зарегистрирован.

Строка состояния отображает подсказки при работе с программой.

При входе в раздел меню Пароль появляется Окно ввода пароля, рис. 2.2, которое предназначено для ввода пароля и отображения информации о процессе ввода.

Рис. 2.2. Окно ввода пароля

Окно состоит из двух частей: верхней, которая используется для ввода и отображения пароля, и нижней – для отображения текущей информации о процессе ввода.

Курсор в виде красного крестика в верхней части окна повторяет на экране все перемещением пера по графическому планшету.

Управление окном осуществляется с помощью клавиатуры и графического планшета или мыши (рис. 2.3). Левая кнопка планшета (мыши) осуществляет функцию опускания пера, а правая выполняет функцию ввода. Расположение кнопок пера графического планшета EasyPen Genius показано на рис 2.3. Клавиша ESC позволяет отменить вводимую подпись и прервать процесс ввода.

При входе в раздел меню Настройки появляется Окно настройки программы (рис. 2.4), которое предназначено для выбора способа измерения близости образа к биометрическому эталону, задания границы допуска и коэффициента Стьюдента. В программе реализованы два способа:

• Измерение близости образа к биометрическому эталону мерой Хэмминга.

• Контроль попадания в область распределения эталонных образцов.

1 – левая кнопка,

2 – правая кнопка.

Рис 2.3. Графический планшет Genius EasyPen

Рис. 2.4. Окно настройки программы

2.1.2.3. Работа системы аутентификации BioSign. Для того чтобы исследовать работу системы аутентификации, необходимо выбрать способ измерения близости образа к эталону (меню Настройки). Параметры граница допуска и коэффициент Стьюдента рекомендуется установить равными 5 и 2,74 соответственно. Это оптимальные значения, определенные экспериментальным путем для условий проведения лабораторных работ.

Дальнейшая последовательность работы с программой BioSign для исследования биометрической системы аутентификации пользователя по рукописному почерку состоит из трех этапов.

Этап 1. Необходимо задать имя нового пользователя. Для этого в меню Пользователи нужно выбрать пункт Создать, после чего появиться диалоговое окно для ввода имени пользователя (рис. 2.5). Максимальная длина имени не может превышать 20 символов.

Рис. 2.5. Диалоговое окно для ввода имени пользователя

Этап 2. Необходимо создать эталон биометрического пароля нового пользователя (рукописную подпись – факсимиле или любое другое парольное слово). Для этого в меню Пароль нужно выбрать пункт Создать и ввести как можно точнее одну и ту же подпись (парольное слово) 20 раз. Затем программа BioSign проведет анализ введенных подписей, в результате которого процесс создания подписи будет или завершен, или, при вводе плохих образцов (сильно отклоняющихся от среднестатистических), программой будет предложено пользователю ввести указанные образцы заново.

Этап 3. После создания эталона биометрического пароля нового пользователя можно приступить к процессу аутентификации зарегистрированного программой пользователя. Для этого в меню Пользователи нужно выбрать пункт Проверить.