- Tóm tắt: Công nghệ xác thực vân tay đang được ứng dụng rộng rài trong hầu khắp các lĩnh vực của đời sống - kinh tế - xã hội. - Hiện nay các hệ thống sử dụng vân tay làm công cụ xác thực nhận dạng người dùng đã khá phổ biến. - Các hệ thống này về cơ bản gồm phần mềm quản lý vân tay và thiết bị phần cứng thu nhận vân tay. - Hệ thống có khả năng xác thực theo điều kiện đơn giản bằng cách so sánh một vân tay của người dùng với cơ sở dữ liệu (CSDL) vân tay được lưu trữ trên thiết bị, nếu vân tay của người dùng trùng khớp với vân tay có trong CSDL vân tay trên thiết bị, thì điều kiện xác thực được cho là hợp lệ. - Như vậy, hệ thống này không cho phép thiết lập điều kiện xác thực kết hợp, như kết hợp nhiều người dùng với nhiều vai trò đồng thời trong một phiên xác thực. - Cũng như không đủ bảo đảm điều kiện an ninh, bảo mật trong môi trường kết nối mạng diện rộng và yêu cầu đòi hỏi phải có sự xác nhận của nhiều vân tay cho phiên xác thực đó. - Bài viết này đề xuất ứng dụng công nghệ xác thực bảo mật đa vai trò sử dụng vân tay trong quản lý giáo dục, trên cơ sở kế thừa kết quả nghiên cứu khoa học. - “Phát triển, ứng dụng hệ thống xác thực bảo mật đa vai trò sử dụng vân tay trong lĩnh vực an ninh, ngân hàng”, mã số 01/2018/CNC-HĐKHCN, thuộc Chương trình phát triển một số ngành công nghiệp công nghệ cao của Bộ Công thương [1].. - Từ khóa: vân tay, xác thực vân tay, nhân dạng vân tay, cơ sở dữ liệu vân tay, xác thực vân tay đa vai trò, điều kiện xác thực, so sánh vân tay, phiên xác thực.. - Trong các phương pháp nhận diện bằng đặc điểm sinh trắc học, nhận dạng bằng vân tay đã và đang được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực của đời sống - kinh tế - xã hội.. - Bởi vì dáng đi con người, gương mặt, hoặc chữ ký có thể thay đổi với thời gian và có thể được làm giả hoặc mô phỏng theo, nhưng vân tay là đường vân trên da ở đầu các ngón tay và lòng bàn tay người có đặc trưng duy nhất hoàn hảo theo từng cá thể, ổn định không thay đổi theo thời gian, dễ lưu trữ. - Vân tay của mỗi người có những nét riêng biệt được giữ nguyên vẹn, cố định từ khi mới sinh ra đến khi chết. - Tính riêng biệt này đã minh chứng rằng nhận dạng vân tay là chính xác và hiệu quả hơn các phương pháp nhận dạng khác. - Hơn nữa, vân tay có thể được chụp ảnh, được số hóa bằng thiết bị giá thành thấp và nén hiệu quả, nên chỉ cần một dung lượng nhỏ để lưu trữ một lượng lớn dữ liệu thông tin vân tay.. - Theo kết quả nghiên cứu của Dự án ứng dụng công nghệ cao “Phát triển, ứng dụng hệ thống xác thực bảo mật đa vai trò sử dụng vân tay trong lĩnh vực an ninh, ngân hàng”, mã số 01/2018/CNC-HĐKHCN, thuộc Chương trình phát triển một số ngành công nghiệp công nghệ cao của Bộ Công thương [1], hệ thống này đã đạt được các yêu cầu đa dạng như:. - i) Kiểm soát tuân thủ quy trình: Khi cần truy cập một địa điểm phải có xác thực đồng thời nhiều vân tay của những người có trách nhiệm trong quy trình thì xác thực mới hợp lệ. - Nhưng khi sử dụng hệ thống truy cập đa vai trò bằng vân tay, có thể kiểm soát tuân thủ quy trình vào/ra kho bằng xác thực vân tay đồng thời của từng người có trách nhiệm liên quan (thủ kho, thủ quỹ, kế toán, người phụ trách,. - ii) Xác thực vân tay sử dụng thiết bị di động/cầm tay:. - theo đó khi cần xác định/nhận dạng một người nào đó đang không ở một địa điểm cố định (đang di chuyển), thì có thể xác định nhanh nhận dạng của người đó thông qua thiết bị cầm tay/di động để thu nhận, xác thực vân tay và thông qua kết nối mạng 3G/4G để xác thực với hệ thống trung tâm.. - iii) Xác thực vân tay thay cho mã khóa số: Với mỗi khóa số có thể yêu cầu nhiều người cùng mở khóa với các mã khóa khác nhau nhằm bảo đảm an ninh, bảo mật.. - Do vậy, khi dử dụng vân tay thay cho mã khóa số, mỗi thành viên tham gia mở khóa sử dụng vân tay của mình để mở khóa thay cho mật khẩu (tương ứng với mỗi chìa khóa để mở) và kết hợp với sử dụng mỗi lần cho nhiều hơn một vân tay để xác thực truy nhập (tương ứng với nhiều mã khóa số khác nhau).. - Trong lĩnh vực giáo dục, chẳng hạn để quản lý các thí sinh tham dự thi, hiện đang sử dụng hệ thống thẻ/phiếu dự thi có ảnh của thí sinh kèm theo. - Ngoài ra, nếu sử dụng hệ thống nhận dạng vân tay thông dụng hiện có trên thị trường để quản lý thí sinh dự thi, thì sự đơn giản, kém bảo mật cũng như độ tin cậy không cao của hệ thống sẽ khó có thể cho phép đáp ứng được yêu cầu quản lý. - Bởi các sản phẩm nhận dạng vân tay hiện có đều dựa trên khả năng xác thực “đơn vân tay” theo điều kiện đơn giản, bằng cách so sánh vân tay của một người dùng/thí sinh với CSDL vân tay trên máy chủ CSDL, nếu vân tay của thí sinh trùng khớp với vân tay có trong CSDL vân tay trên thiết bị, thì điều kiện xác thực được cho là hợp lệ. - Do vậy, nếu áp dụng hệ thống xác thực đa vai trò sử dụng vân tay trong quản lý đối tượng/thí sinh tham dự kỳ thi, thì việc nhận dạng có thể sử dụng vân tay (thay cho thẻ/phiếu dự thi), hơn nữa có thể sử dụng nhiều vân tay của thí sinh (có thể xác thực lên tới 10 vân tay). - Việc xác nhận này thông qua sử dụng xác thực vân tay của những người có trách nhiệm liên quan, đó chính là yếu tố đa vai trò trong quản lý đối tượng/thí sinh.. - KHÁI QUÁT HỆ THỐNG XÁC THỰC VÂN TAY ĐA VAI TRÒ. - Thiết kế kiến trúc hệ thống xác thực vân tay đa vai trò gồm hai phần như Hình 1 [1]:. - Phần mềm trung tâm quản lý hệ thống điều khiển truy cập đa vai trò bằng vân tay. - Phần cứng quản lý hệ thống điều khiển truy cập đa vai trò bằng vân tay. - Kiến trúc hệ thống xác thực đa vai trò bằng vân tay. - Thiết bị xác thực vân tay đa vai trò UCS-MFA-Fix Phần cứng thiết bị nhận dạng vân tay (Hình 2): Với thành phần cốt lõi là phần mềm nhúng ứng dụng (phần mềm sụn) nạp trong chip vi điều khiển. - đầu đọc vân tay cảm biến quang. - Truy cập hệ thống được xem như hợp lệ khi đồng thời nhiều người dùng với đầy đủ các vai trò cùng truy cập xác thực bằng vân tay trong một khoảng thời gian xác định, được cấu hình bởi nhà quản trị. - Các truy cập hệ thống không hợp lệ khi những người dùng xác thực không đủ các vai trò, hoặc quá thời hạn xác thực. - Khi truy cập hệ thống không hợp lệ, phần cứng sẽ gửi cảnh báo thông qua kết nối mạng đến phần mềm trung tâm quản lý (sử dụng giao thức truyền thông chuẩn). - hỗ trợ 10 vân tay cho mỗi người dùng. - xác thực hợp lệ khi đồng thời nhiều người dùng, với nhiều vai trò đồng thời được xác thực bằng vân tay. - Phần mềm Trung tâm quản lý hệ thống điều khiển truy cập đa vai trò bằng vân tay thực hiện chức năng: quản lý nhóm người dùng (có khả năng mở rộng lên hàng triệu người dùng). - cấu hình thiết bị xác thực vân tay từ xa qua kết nối mạng Internet. - khả năng quản lý tối thiểu 300 thiết bị xác thực bảo mật vân tay đa vai trò.. - Mô hình hệ thống xác thực sinh trắc học tổng quát. - Một hệ thống xác thực sinh trắc học tổng quát được chia thành 5 phân hệ dựa trên các chức năng của nó như thể hiện trên Hình 3: 1) Tập hợp dữ liệu. - Ở mức cơ bản nhất, công nghệ sinh trắc là hệ thống nhận dạng mẫu, ở đó hoặc là sử dụng thiết bị thu thập hình ảnh (như máy quét hoặc máy ảnh trong trường hợp công nghệ nhận dạng vân tay hoặc mống mắt), hoặc là thiết bị thu nhận âm thanh/chuyển động (như micrô hoặc đĩa trong trường hợp công nghệ nhận dạng giọng nói/chữ ký) để thu thập các mẫu hoặc đặc điểm sinh trắc học. - Mô hình hệ thống sinh trắc học tổng quát. - Mô hình Hệ thống nhận dạng vân tay tự động (AFIS). - Mô hình Hệ thống nhận dạng vân tay tự động (AFIS) như Hình 4 thể hiện 3 bước chính của AFIS, bước (1). - “Kỹ thuật nâng cao ảnh vân tay”, bước 2 “Kỹ thuật rút trích đặc trưng”, bước 3 “Kỹ thuật so khớp đặc trưng” [3].. - 1) Bước 1 “Kỹ thuật nâng cao ảnh vân tay”: Chụp ảnh dấu vân tay bằng thiết bị cảm biến, có thể cho chất lượng hình ảnh khác nhau tùy thuộc vào loại thiết bị cảm biến hoặc nhiễu của môi trường. - 2) Bước 2 “Kỹ thuật rút trích đặc trưng”: Một ảnh vân tay được nâng cao, các đặc trưng vân tay có thể được rút trích và biểu diễn theo các điểm ảnh và đường vân. - 3) Bước 3 “Kỹ thuật so khớp đặc trưng”: Kỹ thuật này là bước cuối cùng trong AFIS và được sử dụng để quyết định xem hai dấu vân tay có khớp hay không bằng cách so sánh các đặc trưng của nó.. - Đầu đọc vân tay Nâng cao ảnh vân tay. - Hệ thống CSDL vân tay Đăng ký danh tính. - Đầu đọc vân tay Nâng cao ảnh vân tay So khớp/. - Mẫu vân tay đã lưu Mẫu vân tay. - Mô hình hệ thống nhận dạng vân tay tự động. - Kiến trúc của AFIS gồm một hệ thống tập trung xử lý 20% truy vấn chung và truy vấn từ xa của các Trường đào tạo không có bản sao dữ liệu tại chỗ. - 80% truy vấn của các Trường đào tạo còn lại không có quyền truy cập trực tiếp vào hệ thống tập trung, do các Trường đào tạo này vẫn có bản sao dữ liệu cục bộ. - Tất cả các Trường đào tạo sử dụng hệ thống tập trung để tạo, cập nhật và xóa (CUD) cảnh báo. - Bất kỳ xử lý một cảnh báo nào đều được gửi đến hệ thống tập trung, sau đó sẽ truyền phát tới các bản sao dữ liệu cục bộ hiện có.. - AFIS hoạt động trên bản sao dữ liệu cục bộ sẽ phải cung cấp cùng một kết quả nhận dạng (độ chính xác, hành vi) như trên hệ thống CSDL tập trung.. - 1) Đề xuất 1 “Chỉ duy nhất AFIS hoạt động trên Hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tập trung Quốc gia (MAFIS)” như Hình 5.. - CSDL Hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tự động tập trung Quốc gia - MAFIS (mẫu vân tay). - Hệ thống thông tin vân tay tập trung - CFIS (hình ảnh). - LFIS Hệ thống trung tâm Quốc gia Trường đào tạo B. - Mô hình AFIS hoạt động trên hệ thống tập trung Quốc gia (MAFIS). - Trong đề xuất này dự kiến chỉ duy nhất chức năng MAFIS được cung cấp bởi Hệ thống thông tin vân tay tập trung (CFIS). - Với Trường đào tạo B có bản sao dữ liệu của hệ thống thông tin vân tay tập trung (CCFIS), sẽ thực hiện truy vấn vào Hệ thống MAFIS bất cứ khi nào cần nhận dạng vân tay thông qua Hệ thống thông tin vân tay cục bộ (LFIS). - Tuy nhiên, khi sử dụng chuyên gia để xác nhận kết quả thủ công, thì ảnh vân tay được lưu trữ trong CCFIS cũng có thể được sử dụng để giảm bớt lưu lượng truy cập tới hệ thống MAFIS. - CCFIS chỉ chứa ảnh vân tay, còn hệ thống trung tâm MAFIS sẽ lưu trữ toàn bộ mẫu vân tay (vân tay đã mã hóa) của tất cả các Trường đào tạo.. - 2) Đề xuất 2 “AFIS hoạt động trên hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tập trung Quốc gia (MAFIS) và bản sao CSDL hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tự động tập trung (CMAFIS. - Với Trường đào tạo B đã có bản sao CSDL đầy đủ của Hệ thống MAFIS, khi cần nhận dạng vân tay sẽ truy vấn vào CMAFIS thông qua Hệ thống LFIS, mà không cần phải truy nhập vào hệ thống MAFIS.. - CSDL Hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tự động tập trung Quốc gia- MAFIS (mẫu vân tay). - Bản sao CSDL Hệ thống tập trung Quôc sgia - CMAFIS (mẫu vân tay). - Mô hình AFIS hoạt động trên hệ thống tập trung Quốc gia (MAFIS) và bản sao CSDL hệ thống tập. - 3) Đề xuất 3 “Kiến trúc Hệ thống xác thực vân tay ứng dụng trong quản lý giáo dục”: Hình 7 mô tả kiến trúc hệ thống xác thực vân tay ứng dụng trong quản lý giáo dục.. - Hệ thống được thực hiện dưới hai hình thức, xác thực vân tay cố định (tại điểm tập trung Quốc gia, trường, địa phương. - và xác thực vân tay di động (tại điểm thi có chức năng xác thực). - Trường hợp xác thực vân tay cố định, nếu trong CSDL hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tự động cục bộ (của Trường đào tạo) đã có chứa bản sao dấu vân tay đầy đủ của thí sinh, thì hệ thống sẽ kiểm tra chất lượng dấu vân tay tự động với các dạng vân tay tiềm ẩn (là những hình ảnh vân tay vô tình để lại do ngón tay để lại trên bề mặt vật thể) và dạng vân tay phẳng (là những hình ảnh vân tay để lại do ngón tay ấn xuống bề mặt phẳng), vân tay cuộn để tự động định danh thí sinh.. - Nếu trong CSDL hệ thống của Trường đào tạo không chứa bản sao dấu vân tay đầy đủ, hoặc có nhưng không đầy đủ, hoặc phải truy vấn từ CSDL hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tự động Quốc gia (của Bộ Giáo dục và Đào tạo), thì hệ thống sẽ kiểm tra chất lượng dấu vân tay thủ công với các dạng vân tay tiềm ẩn và dạng vân tay. - Trường hợp xác thực vân tay di động, hệ thống sẽ kiểm tra chất lượng dấu vân tay tự động với dạng vân tay phẳng dưới sự kiểm soát/tham vấn của chuyên gia để định danh thí sinh.. - Xác thực vân tay di động Xác thực vân tay cố định Đầu đọc vân tay. - Tham vấn vân tay. - 10 vân tay phẳng Kiểm tra chất lượng tự động. - Đầu đọc vân tay Định danh vân tay. - 10 vân tay phẳng + cuộn Kiểm tra chất lượng tự động + thủ công Vân tay. - 10 vân tay phẳng Vân tay tiềm ẩn Tham vấn vân tay. - Đầu đọc vân tay. - Kiểm tra chất lượng tự động Hệ thống thông tin vân tay cục bộ (LFIS). - CSDL Hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tự động tập trung (mẫu vân tay) CSDL Hệ thống thông tin. - nhận dạng vân tay tự động cục bộ (mẫu vân tay). - Hệ thống thông tin vân tay cục bộ - LFIS (hình. - Kiến trúc Hệ thống đăng ký vân tay ứng dụng trong quản lý giáo dục. - 4) Đề xuất 4 “Kết hợp hệ thống xác thực vân tay với hệ thống nhận diện khuôn mặt ứng dụng trong quản lý giáo dục”: Theo đó, ngoài việc sử dụng hệ thống xác thực vân tay dạng theo các đề xuất ở trên, sẽ kết hợp/tích hợp với hệ thống camera nhận diện khuôn mặt để tăng cường thêm độ chính xác, an toàn của hoạt động xác thực và bảo mật đối với thí sinh.. - Hệ thống xác thực vân tay đa vai trò đã được nghiên cứu và hoàn thiện trên cơ sở kết quả của Dự án ứng dụng công nghệ cao “Phát triển, ứng dụng hệ thống xác thực bảo mật đa vai trò sử dụng vân tay trong lĩnh vực an ninh, ngân hàng”, mã số 01/2018/CNC-HĐKHCN, thuộc Chương trình phát triển một số ngành công nghiệp công nghệ cao của Bộ Công thương [1]. - Từ kết quả nghiên cứu đã đạt được, nhóm thực hiện đề tài đề xuất mô hình và kiến trúc ứng dụng công nghệ xác thực, bảo mật đa vai trò sử dụng vân tay trong quản lý giáo dục. - Khi sử dụng hệ thống xác thực đa vai trò sử dụng vân tay, sẽ cho phép thí sinh dự thi chỉ cần đăng ký dấu vân tay (thay cho đăng ký lấy phiếu/thẻ dự thi), khi tham dự thi, thí sinh sẽ sử dụng vân tay của mình để xác thực định danh vào phòng thi (thay cho xuất trình thẻ/phiếu dự thi để giám thị kiểm tra cho vào phòng thi). - Đồng thời, có thể kết hợp với việc xác nhận/chứng thực của nhà trường thông qua xác thực đa vai trò sử dụng vân tay của giáo viên chủ nhiệm, hoặc Ban giám hiệu, hoặc người giám hộ. - Hơn nữa, nếu hệ thống xác thực quản lý thí sinh được liên kết với hệ thống CSDL quản lý dân cư (đã lưu trữ sẵn định danh của thí sinh trên 14 tuổi), thì sẽ rất thuận tiện và đơn giản hóa thủ tục đăng ký dự thi.. - [1] Trần Thiện Chính và các cộng sự, Báo cáo tổng hợp và Báo cáo các chuyên đề NCKH thuộc Dự án ứng dụng công nghệ cao “Phát triển, ứng dụng hệ thống xác thực bảo mật đa vai trò sử dụng vân tay trong lĩnh vực an ninh, ngân hàng”, mã số 01/2018/CNC-HĐKHCN, Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện, 03/2020.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt