Identificación biométrica da impresión dixital

Caixeiro automático en Corea do Sur.

A identificación biométrica da impresión dixital é un dos métodos máis empregados para verificar a identidade dunha persoa. Dende o século XIX, policía de todo o mundo usa as pegadas dactilares para identificar ás persoas sospeitosas. A finais do século XX, cando comezan a deseñarse sistemas automatizados de identificación biométrica, a análise informática das pegadas dactilares é un dos primeiros en ser empregado.

Proceso

O recoñecemento por pegadas dixitais consiste en comparar unha impresión dos dedos cunha mostra xa existente. Unha mostra de pegada dactilar obtense a partir das características e detalles das papilas dos dedos, entre elas o arco, o gancho e a espiral. As características máis detalladas desígnanse minutae.

A obtención das mostras necesarias para a autenticación do usuario do sistema pode realizarse con distintos tipos de dispositivos:

• Ópticos
• Ultrasónicos
• De capacitancia pasiva
• De capacitancia activa

A análise das mostras pode realizarse empregando dous algoritmos distintos:

• Minucias
• Patróns

Cando un usuario desexa autenticarse ante o sistema sitúa o seu dedo nunha área determinada (área de lectura, non se necesita en ningún momento unha impresión en tinta). Aquí tómase unha imaxe que posteriormente se normaliza mediante un sistema de finos espellos para corrixir ángulos, e é desta imaxe normalizada da que o sistema extrae as minucias (certos arcos, bucles ou remuíños da pegada) que vai comparar contra as que ten na súa base de datos; é importante resaltar que o que o sistema é capaz de analizar non é a pegada en si senón que son estas minucias, concretamente a posición relativa de cada unha delas. Está demostrado que dous dedos nunca poden posuir máis de oito minucias comúns, e cada un ten cando menos 30 ou 40 minucias. Se a comparación das posicións relativas das minucias lidas coas almacendas na base de datos é correcta, permítese o acceso ó usuario, denégandose en caso contrario.

Historia

De acordo con achados históricos, as pegadas dactilares foron usadas en táboas de arxila para transaccións comerciais na antiga Babilonia. No século XIV en Persia, asinábanse os documentos empregando as pegadas dactilares. Pero foi no século XIX cando se publicaron os resultados de diversos estudos científicos, e a identificación por pegadas dactilares comezou a tomarse en serio. A comezos do século XX comezaron a usarse amplamente na identificación de criminais, e foi na segunda metade do século XX cando os sistemas informáticos permitiron o uso das pegadas dactilares en moitos outros campos.

Estudos preliminares

Considérase que a primeira persoa en estudar as pegadas dactilares foi o doutor italiano Marcello Malpighi. Malpighi deu a coñecer en 1686 a diferenza entre os cantos, espirais e lazos das pegadas dixitais. El non fixo ningunha mención ao seu valor como ferramenta para a identificación individual.

En 1823, Juan Evangelist Purkinji, catedrático de anatomía da universidade de Berslau, publicou a súa tese que falaba de 9 patróns da pegada dixital, pero tampouco el fixo mención á posibilidade de empregar as pegadas dixitais como método de identificación.

Descubrimento das pegadas dactilares como método de identificación

Guillermo Herschel

En xullo de 1858, Sir Guillermo Herschel, principal maxistrado do distrito de Jungipoor, na India, comezou a empregar as pegadas dactilares para asinar contratos. Por capricho, e sen ningún tipo de base científica, Herschel empregaba a pegada simplemente "para asustar e deixar fóra de toda dúbida a posibilidade de negar a súa sinatura". Herschel, fixo un hábito de requirir impresións da palma —e posteriormente, unicamente dos dedos índice e medio— en cada contrato, dándolle un maior valor á sinatura.

Mentres a súa colección de pegadas dixitais medraba, Herschel comezou a observar que todas eran distintas entre si, e comezou a pensar que serían únicas para cada individuo.

Henry Faulds

Durante o 1870, o doutor Henry Faulds, cirurxián-superintendente británico do hospital de Tsukiji en Toquio, no Xapón, estudou os sucos da pel dos dedos que marcaron as pezas de cerámica prehistóricas.

Faulds recoñeceu a importancia das pegadas dixitais como método de identificación, ideando un método de clasificación.

En 1880 remitiu unha explicación do seu sistema de clasificación e enviou unha mostra das formas que el deseñara, para as impresións entintadas, e gravación das pegadas dactilares, a Charles Darwin. Darwin, cunha idade avanzada e mala saude, informou a Faulds que el non podería axudarlle, pero prometeu pasar os materiais recibidos ó seu curmán, Francis Galton.

Tamén en 1880, Henry Faulds publicou o seu primeiro traballo de investigación no campo da identificación por pegadas dactilares na revista científica Nature. Á súa volta ó Reino Unido en 1886, ofreceulle a súa idea á policia metropolitana de Londres, pero foi rexeitada

Francis Galton

Sir Francis Galton, científico británico e curmán de Charles Darwin, comezou as súas investigacións sobre as pegadas dixitais como método de identificación en 1880. O seu interese nas pegadas dixitais estaba baseado na axuda para a determinación da herdanza e orixes de razas. Ao pouco tempo descubriu que as pegadas dixitais non ofrecían ningunha pista firme para determinar a intelixencia ou a historia xenética dun individuo. Pero os seus avances servíronlle para demostrar cientificamente o que Herschel e Faulds sospeitaban: que as pegadas dixitais non mudan no transcurso da vida dun individuo, e que a posibilidade de atopar dúas pegadas dixitais exactamente iguais era case cero. Segundo os seus cálculos, as probabilidades de atopar dúas pegadas dixitais iguais eran de 1 entre 64 mil millóns.

En 1892 publicou o seu libro Pegadas dixitais, establecendo a invidualidade das pegadas dixitais. O libro incluíu un novo sistema de clasificación para as pegadas dixitais, e animou á ciencia forense a usar as pegadas dactilares como método de identificación. Galton identificou as características polas cales as pegadas dixitais poden ser identificadas. Estas mesmas características (minucias) basicamente aínda son as que se empregan hoxe en día, e denomínanse a miúdo detalles de Galton.

Primeiros usos oficiais

En 1897 ábrese a primeira oficina de pegadas dactilares do mundo en Calculta, despois de que o consello de goberno aprobase un informe (do 12 de xuño de 1897) que afirmaba que as pegadas dactilares poderían ser usadas para a clasificación de rexistros criminais. Traballaron na Oficina Antropométrica de Calcuta (antes de que chegase a ser a Oficina de Pegadas Dactilares) Azizul Haque e Hem Chandra Bose. Haque e Bose foron os expertos indios aos que se atribue o comezo do desenvolvemento do sistema de clasificación de pegadas dactilares, que logo levaría o nome do seu supervisor, Edward Henry.

A primeira Oficina de Pegadas Dactilares do Reino Unido foi fundada en Scotland Yard no ano 1901. O sistema de clasificación de Edward Henry foi aceptado en Inglaterra e Gales.

En 1902 o doutor Henry P. De Forrest empregou a identificación por pegadas dactilares no Servizo Civil de Nova Iork.

En 1918, Edmond Locard escribiu que se 12 minucias fosen iguais, entre dúas pegadas dixitais, sería suficiente como identificación positiva. De aí nace o número requirido de puntos necesario para unha identificación positiva. Algúns países fixaron os seus propios estándares, que inclúen o número mínimo de minucias coincidentes para poder concluír que se trata de pegadas pertencentes á mesma persoa.

Uso das pegadas dactilares para a identificación de sospeitosos

Tarxeta de rexistro de pegadas dixitais

Tomando como base os estudos científicos do século XIX, a identificación a través das pegadas dactilares xorde a comezos do século XX.

No libro de Mark Twain de 1883, Vida no Misissippi, o uso da identificación da pegada dixital permitiu identificar a un asasino. Nun libro posterior, Pudd'n Wilson principal, volve a aparecer a identificación a través da pegada dixital.

En 1891, Juan Vucetich, funcionario da policía da Arxentina, comezou cos primeiros arquivos de pegadas dixitais, baseados nos tipos do patrón de Galton. Ó comezo, Vucetich incluíu o sistema de Bertillon cos arquivos. Un ano máis tarde, Vucetich fixo a primeira identificación criminal empregando a pegada dactilar. Probou a culpabilidade de Francisca Rojas nun caso de asasinato, ao demostrar que a pegada dactilar ensanguentada atopada na escena do crime era súa, e soamente podía ser súa.

En 1901 comezaron a empregar as pegadas dixitais para a identificación criminal en Inglaterra e no País de Gales. En 1902 comezou o uso das pegadas dixitais nos Estados Unidos polo sistema penitenciario do estado de Nova Iork.

En 1905 comeza o uso das pegadas dixitais no exército dos EEUU. Durante os seguintes anos distintas axencias de seguridade foron incorporando o uso de pegadas dactilares como método de identificación persoal. Moitas destas axencias comezaron a enviar as copias das pegadas dixitais á oficina Nacional de Identificación Criminal, que foi establecida pola Asociación Internacional de Xefaturas de Policía.

O Congreso dos EEUU aprobou, en 1924, a creación da división de identificación do FBI a través da pegada dixital, formando o primeiro arquivo de pegadas dactilares dos EEUU. En 1946, o FBI alcanzou os 100 millóns de pegadas rexistradas, e os 200 millóns en 1971.

Sistemas automáticos e novos usos

O primeiro impulso para a industria veu do requirimento do FBI dun sistema automatizado de identificación por pegada dixital (AFIS). A finais da década de 1960, nacen os primeiros sistemas capaces de rexistrar automaticamente a pegada dactilar, e sen ter que usar tinta. Nas últimas décadas do século XX as aplicacións da identificación por pegadas dixitais multiplicáronse.

Fiabilidade

Aínda que non chega a alcanzar as taxas de precisión do sistemas baseados no escaneo do iris ou retina, os sistemas baseados en pegada dactilar son suficientemente precisos para a maioría das aplicacións.

Segundo publicou o portal Tecnociencia nun monográfico sobre biometría en novembro do 2005, estímase que a probablidade de que dúas persoas teñan as mesmas pegadas dactilares é aproximadamente de 1 en 64.000 millóns

Con todo, recentes informes publicados polo NIST no 2003, dispoñibles na web Fingerprint Vendor Technology Evaluation (FpVTE), mostran como o seu funcionamento depende moito da calidade das imaxes adquiridas, particularmente durante a fase de rexistro inicial do usuario.

Segundo un estudo publicado no 2002 por Biometric Technology, a taxa de erro cruzado, é de 1/500.

Facilidade de uso e aceptación

Tanto a obtención das mostras iniciais, como a posterior validación da identidade do usuario, son procesos rápidos e cómodos para o usuario. As tecnoloxías actuais permiten a obtención do mostra en menos de dous segundos.

En canto á aceptación da tecnoloxía, o uso das pegadas dixitais durante máis dun século como método de identificación de sospeitosos, e en bases de datos policiais, fai a algúns usuarios recelar do sistema, e sentir un maior ataque á súa privacidade que no caso doutros sistemas biométricos.

Con todo, parece que os sistemas biométricos baseados na pegada dactilar teñen o futuro asegurado. Segundo o International Biometrics Group a cota de mercado estimada para o 2008 será de aproximadamente o 32% do mercado das tecnoloxías biométricas. Estímase un crececemto dende os 198 millóns de dólares do 2003 ata 1 493 000 millóns de dólares en 2008 [1].

Permanencia

A pegada dactilar conta con máis problemas de permanencia que outros sistemas de identificación biométrica. Un corte ou unha ferida importante no dedo, fará que o usuario non se poida volver a autenticar no sistema ata volver a rexistrar as mostras iniciais.

Custo

Este método ofrece unha boa relación entre o prezo e a confiabilidade do sistema. Actualmente (2006) pódense atopar lectores de pegadas dixitais para conectar a PCs dende 30 dólares.

Universalidade

Un sistema de control de presenza baseado na pegada dactilar pode ser usada por case calquera persoa. Hai que ter en conta que calquera dos dez dedos serve para levar a cabo a identificación, co cal o número de usuarios que non poden facer uso deste sistema é moi reducido.

Exemplos de uso

Portatil con lector de pegadas dixitais integrado

• DNI en España
• Eleccións como as de Venezuela o 15 de agosto de 2004, nas que se garantiu que ninguén votase dúas veces empregando as pegadas dactilares.
• Como método para identificar a un usuario de ordenador, xa existen portatiles no mercado con lectores de pegada dixital integrados. Tamén existen ratos, teclados e discos duros portátiles con lector de pegada dixital.
• En pechaduras electrónicas para abrir portas.
• Úsase en sistemas de control de accesos.
• Sistemas de control de presenza de empregados.
• Sistemas de control de asistencia dos alumnos, como nalgunhas escolas primarias do Reino Unido.
• En países como Suráfrica ou Corea do Sur xa existen caixeiros automáticos que utilizan un lector de pegadas dixitais para identificar ao titular da conta.
• Os visitantes de Disney World utilizan a súa pegada dixital para identificarse na entrada do parque.
• Como método de identificación dos recentemente nacidos.

Véxase tamén

Ligazóns externas

• Raviraj Technologies
• TekhnoSur S.A.
• Monográfico de TecnoCiencia.es sobre biometría
• Biometric Technology, Inc.