התפוצה המהירה של מכשירים לבישים - מצופים חכמים ולהקות כושר למשקפיים חכמים ותיקונים רפואיים - שינתה את האופן שבו אנשים מתקשרים עם טכנולוגיה. קומפקטיים, תמיד על ידי שותפים לפקח על מדדי בריאות, מעקב אחר מיקום, תשלומים תהליכים ולספק הודעות המכילות אתגרים אישיים ולעתים פיננסים.כפי שלבושים הופכים לשרידים של מידע רגיש, הצורך במנגנוני אבטחה חזקים מגבירים באופן אקספונמיטיבי.

הבנה של Biometric Authentication

אימות ביומטרי מתבסס על תכונות ביולוגיות או התנהגותיות שניתן לזהותן באופן ייחודי לכל אדם.בניגוד לאונקציה או לסימון אבטחה, ביומטרי לא ניתן לשתף בקלות, נשכח, או נגנב במובן המסורתי.הטכנולוגיה נופלת לשתי קטגוריות עיקריות: ביומטריות פיזיולוגיות, המנתחות מאפיינים פיזיים כגון טביעות אצבע, תכונות פנים, דפוסים וגאומטריה; והתנהגויות, אשר בודקים דפוסים כמו מפתחי לב, ואפילו קדרמוס, אפילו דינמית.

פיזיולוגית biometric Modalities

(FLT:0)Fingerprint הכרהFLT:1 הוא השיטה הביומטרית הנפוצה ביותר בישוליים. חיישנים קפיבוליים, לעתים קרובות משולב כפתור צד של השעון או משטח הטבעת, ללכוד תבניות ridge עם דיוק גבוה.גודל קטן וצריכת חשמל נמוכה של חיי טביעות אצבע מודרניים להפוך אותם אידיאליים עבור מכשירים שבהם חיי חלל וסוללה הם פרמיה.

(FLT:0) זיהוי פנים ב- 1 (Facial RecognizeFLT:1) משתמש במצלמות ובחיישנים אור מובנה או אינפרא אדום כדי למפות גיאומטריה פנים.בעוד נפוץ בסמארטפונים, יישום זיהוי פנים על לביבשים מציב אתגרים בשל מיקום מצלמה מוגבל ושדה ראייה.

(FLT:0)Iris ו-Retina לסרוק את FLT:1ir להציע דיוק גבוה מאוד על ידי ניתוח הדפוסים הייחודיים של העין.שיטות אלה דורשות קרבה וחיישנים מיוחדים, אשר קשה למזער עבור לבישים.מחקר ממשיך קומפקטית iris סורקים עבור ראשי מציאות מוגברת.

(FLT:0) וין דפוס הכרה FLT:1 מזהה את הרשת הייחודית של כלי דם מתחת לעור, לעתים קרובות בכף היד או האצבע.זה עמיד מאוד לנפיחות, אבל גודל חיישן נשאר מחסום עבור רוב החיישנים הדומים.

שיטות ביומטריות

(FLT:0) Gait Recognizigit Reof 1 , מנתח תבניות הליכה באמצעות accelerometers וgyroscopes כבר נוכח בהרבה לבישים. כי git הוא לא מודע וקשה לחקות, זה יכול לספק אימות פסיבי, רציף ללא פעולה מפורשת של משתמשים. מחקרים מראים כי דפוסי הגאה הם ייחודיים מספיק כדי להבחין בין אנשים אפילו בחיישן רועש.

(ב) ניתן לתפוס את הדינמיקה של ה-FLT:1 ו- (FLT:2touchscreensiveFLT 3: 3) ניתן לתפוס על שעונים חכמים התומכים בקלט טקסט.התזמון, הלחץ, ודפוסי ה-Switche יוצרים חתימה התנהגותית אשר מתפתחת לאורך זמן, ומאפשרת אימות הסתגלותי.

(FLT:0) VoicegniveFLT:1 מינוף מיקרופוןs כדי לאמת את זהות הדובר מבוסס על צורת דיבור ותבניות דיבור קוליות.למרות בשימוש נרחב עוזרי וירטואליים, ביומטריות קוליות פגיעות לרעש רקע והתקפות הקלטה, הדורשות זיהוי חי חזק.

(FLT:0) קצב ה-Heart (electrocardiogram) ,iometrics להשתמש אלקטרודות כדי ללכוד את החתימה החשמלית הייחודית של פעימות הלב של אדם. כמה יצרנים חכמים שעונים משולבים חיישנים ECG עבור ניטור בריאות; אותו נתונים יכולים להכפיל כמו ביומטרית אותנטיטור.

מדוע ביומטריות הן חיוניות לביטחון פנים

מכשירים לבישים פועלים תחת מגבלות שהופכות את שיטות אימות מסורתיות cumbersome.מסך שעון חכם קטן מדי עבור סיסמאות מורכבות; הקלדת PIN על כתר דיגיטלי רוטט וטעייה.יתר על כן, לביבשים משמשים לעתים קרובות בהקשרים שבהם גישה מהירה, אחת-ידית חיונית - מענה קריאה, הזיקה לתשלום, או צפייה באימות ביומטרי מבטל את החיכוך של רמת אבטחה מרחוק בעת מתן גישה קשה יותר מאשר אבטחה.

יתרון קריטי נוסף הוא אימות מתמשך.בניגוד לסמארטפונים המנעולים לאחר תקופה של חוסר פעילות, עונדים ללא הרף, כלומר הם יכולים להחזיר את המשתמש במרווחים קבועים מבלי להפריע לחוויה. ביומטרים התנהגותיים, במיוחד, לאפשר אימות רקע פסיבי: המכשיר בודק כל הזמן כי קצב הלב של המשקפיים תואם את הפרופיל המתועד, אוטומטית אם זה לא מזוהה זה עדיין למנוע גישה לא מורשה או עדיין.

לבסוף, ביומטריות להפחית את פני השטח של ההתקפה עבור גניבה מסובכת. Phishing, man-in-the-middle, והתקפות מפתח הן בלתי יעילות נגד נתונים ביומטריים שלעולם לא משאירים את ה ⁇ הבטוחה של המכשיר.כאשר ייושמו כראוי, יחסי אימות ביומטרי גישה אל הנוכחות הפיזית של המשתמש המוסמך, שום סיסמה לא יכולה להבטיח.

היתרונות של ביומטרי Authentication in Wearables

הגבלת אימות ביומטרי על מכשירים לביבש מציעה יתרונות מוחשיים כי מעבר להחלפת סיסמה פשוטה.הנקודות הבאות להתרחב על רשימת המאמר המקורי עם חיבור נוסף ועומק טכני.

  • (FLT:0) ביטחון עצמי באמצעות ייחודיות.FIRLT:1 תכונות ביומטריות קשורות באופן חד-משמעי לאדם והם קשים מאוד לשכפל או לשתף.דפוס טביעת אצבע או iris לא ניתן לנחש או לגוון את הדרך שבה סיסמה יכולה. טכנולוגיות חיישן מתקדמות כוללות כעת גילוי חי (למשל, זיהוי הדופק באצבעות, או צורך בכפוף למצמץ) כדי לסכל התקפות, באמצעות מצגות או סיליקון, או מצגות.
  • (FLT:0) אי-הסכמה ומהירות.FLT:1 Unlocking a Wearable עם מבט או ברז לוקח פחות משנית ואינו דורש שום מזכרון.חוויה זו ללא חיכוך מעודדת משתמשים לשמור על אבטחה אפשרה, צמצום הסבירות של הגנה מתפוררת עקב הרגיז.
  • (FLT:0) אימות פסיבי מתמשך.FLT:1 ביומטריות התנהגותיות מאפשרות למכשיר לאמת כל הזמן את זהותו של הטלטור ברקע.לדוגמה, שעון חכם המנטר את דפוסי האגיט יכול לזהות אם המכשיר מועבר לאדם אחר ולנעל באופן אוטומטי פונקציות רגישות.
  • (FLT:0) ,Resistance to הכתףing and Observation.arch.cioFLT:1) נכנס PIN בפומבי חושף את הקוד כדי לעמוד או מצלמות נסתרות.ביומטריים אינם דורשים קלט גלוי, הגנה מפני התקפות מבוססות תצפית.
  • (FLT:0) ,הסתמך על אישור חיצוני.I.veFLT:1 עם אימות ביומטרי, משתמשים אינם צריכים לזכור סיסמאות עבור כל אפליקציה או שירות לבישים.הביומטרי פועל כמפתח מאסטר, פתיחת חנות מסובכת בטוחה (למשל, מנהל סיסמאות המשולב לתוך המכשיר) או מאפשר כניסה אחת על שירותים מותאמים.

אתגרים וסיכון

למרות ההבטחה שלהם, מערכות אימות ביומטריות בלבוש פנים מספר אתגרים בלתי אפשריים שיש לטפל בהם כדי להבטיח אמינות, פרטיות ואמון משתמש.אתגרים אלה משתרעים על תחומים טכניים, תפעוליים ורגולטוריים.

מגבלות חושיות וגורמים סביבתיים

מכשירים לבישים פועלים בסביבות מגוונות שיכולות להפיג את ביצועי חיישן טביעות אצבע.סורקים בצופים חכמים חייבים להתמודד עם הזיעה, עפר, מים ומושגים. חיישנים אופטיים נאבקים תחת אור השמש בהיר או כאשר האצבע רטובה. זיהוי פנים על משקפיים חכמים ניתן להטעות על ידי שינויים תאורה או אם המשתמש לובש משקפי שמש או ביומטרי התנהגות כמו זיהוי התנהגותי, כאשר המשתמש סובל שקיות כבדות או לובשות אלגוריתמים מוטמעים אחרים.

פרטיות ואחסון

נתונים ביומטריים רגישים מאוד כי, בניגוד לסיסמאות, אין לשנות אם נעשה שימוש בתבנית טביעת אצבע גנובת כדי לגשת לכל מערכת שמסתמך על ביומטרי זה - באופן בלתי אפשרי לחיים.לכן, כיצד נתונים ביומטריים מאוחסנים ומעובדים הם קריטיים.התבניות ביומטריות צריכות להיות מאוחסנים על המכשיר ב ⁇ בטיחותית (למשל, אבטחת מידע מאובטח, מחשוב ענן גולמי, וענן של Google) לא יתאים לתבניות הגנה על גבי פרוטוקולים (GDPR) ומכשירים נוספים.

דחייה כוזבת ו-Frustration

מערכת ביומטרית שלעתים קרובות אינה מכירה את המשתמש הלגיטימי (דחיית הדחייה) מערערת את האמון והנוחות. גורמים סביבתיים, הזדקנות, פציעות, או אפילו שינויים קטנים כמו גירוד על תעלת האצבע גורמת לכשלונות.שיעורים כוזבים גבוהים מניעים את המשתמשים לפירוק האבטחה הביומטרית לחלוטין, תוך תבוסת המטרה שלה.השגת איזון בין אבטחה ויציבות דורש איזון מתוחכם של מכונות שמתאימות לריאציות קטנות, בעוד שלעתים קרובות, כמו גם למנגנוני לנטרל או לנעול או לנעול.

גילוי חי וחיות

מערכות ביומטריות פגיעות להתקפות מצגת - באמצעות תמונה מודפסת עבור זיהוי פנים, אצבע ג'לטין עבור חיישני טביעות אצבע, או הקלטה באיכות גבוהה עבור אימות קולי. טכניקות זיהוי חירוד (למשל, הדורשות את המשתמש למצוץ, לזהות זרימת דם, ניתוח micro-movements) להוסיף שכבת הגנה נוספת, אך עלייה, עיכובי חשמל, וכבדות.

הגנה ושיקום

אם תבנית ביומטרית נפגעת, המשתמש לא יכול פשוט "להקים" את טביעת האצבע שלהם או iris. תוכניות הגנה מתקדמות של תבניות - כגון תמצית מטבולית, ביומטריות בלתי ניתנות לביטול, או ביומטריות ביומטריות - אפשרו יצירת תבניות שניתן להחזיר על ידי יישום טרנספורמציה עם מפתח ספציפי למשתמש.

יישום אמיתי בעולם בלבוש

חברות טכנולוגיה גדולות כבר שילבו אימות ביומטרי לקווי המוצר העצומים שלהם, ומספקות מחקרים מקרים הממחישים את החוזקות והמגבלות של הטכנולוגיה הנוכחית.

(FLT:0) Apple WatchveFLT:1) השתמש חיישן טביעת אצבע קיבולי בלחיצתו של ה-Seatend 4 עבור פתיחת השעון ומחבר עסקאות Apple Pay.Theחיישנים הוא קטן אך מדויק, והמידע הביומטרי נותר מוצפן בתוך ה- Secure Enclave. Apple יישום גם משתמש ב-ידי זיהוי (חיישנים מגעkin) כשכבה רציפה נוספת: אם המשקפיים שעדיין לא מזהים אותו, נדרשוריד טביעת אצבע, או ל-Slocken.

סדרת ה-FLT:0 (Fitbit ו-Google Pixel WatchFLT:1) הציגה לראשונה חיישן טביעות אצבע בנוי בטביעת אצבע ב- Pixel Watch 2 ו- Fitbit Sense 2.המכשירים האלה ממנפים את אותה המסגרת הביומטרית כמו טלפונים אנדרואיד, ומאפשרים חוויות משתמש עקביות.הגישה של גוגל מדגישה על התאמת ה-device ו-Ratch Storage, עם ירידה ב-PIN אם לא פגום.

(FLT:0)GarminigFLT:1) מציע אימות ביומטרי באמצעות Garmin Pay על שעונים נבחרים, באמצעות חיישן טביעות אצבע.החברה גם חוקרת את יכולת הלב כביומטרי לזיהוי פסיבי, אם כי זה עדיין לא תכונה מסחרית.

(FLT:0) טבעות חכמות (FLT:1) כמו טבעת ו Motiv Ring (עכשיו הופסק) ניסו עם חיישני טביעות אצבע קיבוליים על פני השטח של הטבעת. בעוד הגורם הצורה הוא מאתגר, טבעות חכמות יכולות לשמש כאותות אימות מתמשך עבור מכשירים מתואמים, באמצעות נתונים פיזיולוגיים והתנהגותיים.

(FLT:0 ,Amazfit ו-HuaweiFLT:1) שעונים חכמים שילבו חיישנים קלים ומצלמות עבור הפנים חשוף, אם כי גודל המצלמה הקטן מגביל דיוק בהשוואה לסמארטפונים.

לפרטים הסמכותיים על הארכיטקטורה של אפל, ראו את ה-FLT:0 (המדריך לביטחון ה-Apple Platform Security GuideveFLT:1 ).

מגמות וחדשנות עתידיים

עתיד האימות הביומטרי בלבושות יתעצב על ידי התקדמות במיניסטרציה חיישן, בינה מלאכותית, חישובים ראויים לפרטיות.כמה מגמות מפתח מתעוררות.

החלת על מודוליות ביומטרית יחידה יוצרת נקודה אחת של כשל.מערכות מרובות-מודולליות משלבות שתי תכונות עצמאיות יותר - לדוגמה, טביעת אצבע בתוספת קצב לב - כדי להפחית באופן משמעותי את שיעורי קבלה כוזבים ולשפר את העוצמה נגד spoofing.לבושים ממוקמים ייחודי ללכוד אותות ביומטריים מרובים בו זמנית: שעון חכם יכול לאסוף נתונים אלקטרוקרדיאולגרם, דפוסים של מאיץ', וטביעת אצבע מדויקת באמצעות אותות מחשביפטומטיים מדויקים.

התנהגותית מתמשכת

במקום לפתוח חד פעמי, ללבוש עתידי יאמת משתמשים באופן קבוע ושקוף.על ידי בניית פרופיל התנהגות דינמי הכולל gait, הקלדת קצב, דפוסי קול כאשר מדברים עוזר הקול, ואפילו קצב פעילות יומיומי, המכשיר יכול להעריך כל הזמן את הסבירות כי המשתמש הנוכחי הוא הבעלים הלגיטימיים. גישה זו מאפשרת מודל אבטחה אפס-אמון שבו זכויות גישה לעולם לא מוגדרות אך מאומתים כל הזמן במוסדות קיימברידג '.

על AI ו- Edge Computing

כדי לטפל בבעיות הפרטיות ולצמצם את הגמישות, עיבוד ביומטרי יזוז לגמרי עד קצה.על-דונות רשתות עצביות יכול לבצע התאמה תבנית וזיהוי חי ללא שליחת נתונים ביומטריים גולמיים מן הבלישים.זה דורש מעבדים עם מאיצים AI ייעודיים, אשר הופכים סטנדרטיים במנועי מידע חכמים מתקדמים (למשל, שבבי השבבים של Apple, שבבי השבבים של Qualmmgons מאפשר שיפור נתונים ללא מודלים מרכזיים).

אינטגרציה ללא ים עם IoT וסביבת חכמה

ללבוש יפעל כמפתחות ביומטרית עבור מערכת אקולוגית רחבה יותר של מכשירים חכמים.שעון חכם של משתמש, לאחר אימות הטלטור באמצעות ניתוח קצב לב מתמשך, יכול באופן אוטומטי לפתוח את המכונית שלהם, לאשר מסוף תשלום, או להעניק גישה לבית חכם.

שינויים ביומטריים

(הההתיקים החדשים) נחקרים על ידי עונדים:0 (Electroencephalography (EEG)FLT:1 פסים ראשיים יכולים לזהות תבניות גלי מוח ייחודיות לאדם, אם כי חיישנים נוכחיים הם גדולים מדי עבור חיישנים בעלי אופי דיסקרטי.FLT:2 photoplethysmography (PPG)FLT 3, שכבר בשימוש עבור ניטור לב, יכול להיות למטרות בדיקה של 4.

מסקנה

אימות ביומטרי עומד כאבן הפינה של אבטחה עבור המערכת האקולוגית התלתבש, מתייחס לאתגר הבסיסי של אימות זהות המשתמש על מכשירים כי הם תמיד קשורים, ותמיד אישי.היתרונות - אבטחה מוגברת, נוחות אינטואיטיבית, ואת הפוטנציאל של אימות פסיבי מתמשך - הרבה יותר עולה על המגבלות כאשר מערכות נועדו עם פרטיות ויציבות פנימית במוח.