UN CORPO PIENO D'IMPRONTE

Agli inizi era solo il polpastrello. Poiarrivarono l'occhio, la mano, il volto e la voce. Ora si pensaanche al BATTITO CARDIACO,all'ODORE NATURALE e perfino al BACIO.

Un breve viaggio tra i dispositivi biometriciper scoprirne pregi e difetti

Nel romanzo Il profumo, Patrick Suskind raccontala vita di un inquietante personaggio, nato a Parigi nel XVIIIsecolo, il cui corpo non emanava alcun odore.

Se Jean-Baptiste Grenouille (questo il nome del protagonista)fosse vissuto ai giorni nostri, avrebbe dato qualche grattacapoin più ad un gruppo di ricercatori dell'Universitàdi Leeds, in Inghilterra. Qui un manipolo di scienziati, infatti,da alcuni anni si cimenta con il più originale sistemad'identificazione biometrico, il naso elettronico.

Ogni corpo umano, sostengono i ricercatori, emanaun odore caratteristico ed inconfondibile. Riconoscere la personaattraverso l'analisi delle emanazioni corporee naturali èsolo una questione di tempo.

Il dispositivo si basa sull'impiego di speciali polimerii quali, oltre alla capacità di assorbire gli odori, sonobuoni conduttori di elettricità, caratteristica essenzialeper eseguire un'analisi automatica. L'olfatto umano, con oltrediecimila sensori, è uno degli organi di senso piùcomplessi. Il naso artificiale, invece, ne possiede appena unadozzina ma le sue capacità percettive (seppur limitatead un ristretto numero di odori ed aromi) sarebbero sufficientiper identificare un individuo.

Se quello delle emanazioni corporee può apparireun filone di ricerca stravagante e dagli esiti incerti, moltealtre "impronte" sparse sul nostro corpo hanno datorisultati interessanti. Un breve viaggio ci consentiràdi conoscere le caratteristiche fisiologiche e le particolaritàdel comportamento più sfruttate dagli attuali sistemi diriconoscimento automatico.


SU LA TESTA!
La zona del corpo umano sulla quale dirigiamo ilprimo sguardo per riconoscere un nostro simile è il volto.Un sistema automatico capace di identificare una persona guardandolain faccia sarebbe, dunque, il più vicino al nostro processod'identificazione, il più naturale.

L'utente fissa a distanza l'occhio di una videocamerae senza ulteriori coinvolgimenti viene riconosciuto o rifiutato.La telecamera potrebbe essere installata sull'uscio di casa oincorporata nel PC.

Dispositivi basati sul riconoscimento dei trattisomatici del volto sono già disponibili ma il loro impiegoappare problematico. I principali ostacoli riguardano le variazioniespressive, la posizione del capo, il taglio dei capelli, l'illuminazioneambientale (ovvero le zone d'ombra) ed altri ancora. Un'altrastrada che si sta percorrendo, sfrutta invece i "punti caldi"della testa generati dal passaggio del sangue nelle vene e nellearterie dei tessuti. Questi punti possono variare d'intensitàma, in generale, non cambiano di posizione. Attraverso una videocameraa raggi infrarossi viene fotografata la testa del soggetto e generatauna mappa termica dettagliata. L'analisi della termografia faccialeconsidera alcune zone attorno agli occhi e alla fronte; non tieneinvece conto delle aree maggiormente influenzabili dalla temperaturaambientale come il naso e le orecchie. Una variazione di qualchegrado (causata, ad esempio, dalla febbre) non modifica sostanzialmentela mappa delle radiazioni. Un intervento chirurgico di plasticafacciale non è, in generale, così profondo da alterarela sezione ed il percorso dei vasi sanguigni.


A ME GLI OCCHI
Nell'identificazione biometrica, anche l'occhio (comesi dice) vuole la sua parte. Alla pari del polpastrello, il bulbooculare possiede alcune peculiarità strettamente legateall'individuo, stabili nel tempo. Sin dai primi Anni Ottanta,i ricercatori hanno puntato il dito sulle caratteristiche dellaretina e dell'iride. Oggi è disponibile un sistema che,attraverso l'emissione di raggi infrarossi a bassa densità,esegue la scansione della retina e rileva la distribuzione deivasi sanguigni. Nelle fasi di registrazione e nelle verifichesuccessive, la cattura dell'impronta avviene appoggiando l'occhioper alcuni secondi sull'oculare dell'apparecchiatura. L'affidabilitàè molto elevata. Il numero di false accettazioni e di falsirifiuti è insignificante. L'apparecchio, tuttavia, nonè molto ben visto dall'utenza, restia a sottoporre un organocosì delicato ad una scansione elettronica. L'uso continuoda parte di diverse persone, obbligate ogni volta ad appoggiarel'occhio sullo stesso oculare, solleva poi qualche perplessitàin fatto d'igiene. Un altro sistema (di più recente ideazione)si basa sulla scansione a distanza dell'iride (fino a 25 cm).Il coinvolgimento dell'utente è molto più limitato.Con un tasso d'errore prossimo a zero è probabilmente ildispositivo biometrico oggi più affidabile.


TI RICONOSCO DALLA VOCE
Parlare è, come si sa, una delle proprietàpiù naturali dell'uomo. La stessa voce, quando èfamiliare, ascoltata al telefono o attraverso la cornetta delcitofono, è sufficiente per identificare rapidamente unapersona.

L'uso del parlato nel campo del riconoscimento automatico,quindi, non comporterebbe particolari problemi per l'utenza. Anzi.Pronunciare una parola-chiave davanti ad un microfono per farsiriconoscere non è come prestare i propri occhi, seppureper pochi secondi, ad una macchina.

La realizzazione di sistemi automatici affidabiliè però tutt'altro che semplice. Le caratteristichedel parlato sono strettamente legate a fattori di ordine fisiologicoe comportamentale. La voce è soggetta a continui e repentinicambiamenti. Basta una banale arrabbiatura o un semplice raffreddoreper alternarne le caratteristiche.

I sistemi biometrici basati sul riconoscimento vocaleconsiderano alcune peculiarità del parlato quali la frequenza,la struttura e la densità delle onde sonore, la velocitàe così via. Il confronto è eseguito tra la passwordpronunciata dall'utente e il modello di riferimento registratoin precedenza. Il tasso d'errore è elevato a causa dellepossibili alterazioni e alla presenza di rumori di fondo. Anchela fase di apprendimento è spesso lunga e tediosa.

Nessun problema, invece, per quanto riguarda le imitazioni.Gli imitatori, infatti, tendono ad esaltare i tratti distintividella voce ai quali è sensibile l'orecchio umano trascurandoil resto. Il sistema elettronico, al contrario, si basa sull'analisidi alcune caratteristiche non imitabili.


DAL BACIO AL... CUORE
Dammi un bacio e ti dirò chi sei. Anche leimpronte labiali sono oggetto di attenzione da parte dei ricercatori.La finalità, tuttavia, è soltanto di natura investigativa.

L'idea si basa sulla ripresa e sull'analisi dellescanalature e delle piccole pieghe, come per le impronte digitali.Le caratteristiche peculiari delle labbra variano da individuoad individuo, non sono strettamente legate all'ereditàe non cambiano di molto con gli anni. Il problema sorge peròquando le labbra si gonfiano per febbre o infezioni.

Ultima tappa del nostro viaggio attorno al capo èl'orecchio. C'è chi sostiene che anche l'organo deputatoalla funzione dell'udito (in particolare il padiglione auricolare)può essere sfruttato per identificare in modo automaticoun individuo. Come? Analizzandone la forma, le dimensioni, lacurvatura ed altri attributi minori.

Scendiamo ora lungo il collo e, prima di raggiungerela mano attraversando il braccio, facciamo una breve sosta vicinoal cuore.

Stando ai risultati conseguiti recentemente da ungruppo di ricercatori americani, è possibile identificarele persone anche attraverso il battito cardiaco. Il sistema sibasa sulla rivelazione e sull'analisi delle onde d'urto prodottedal cuore che s'infrangono contro una parete sensibile.


QUA LA MANO
Se il computer che "sente" il battito èancora in fasce, molti passi avanti, invece, ha fatto quello che"legge" la mano.

Oggi la maggior parte dei sistemi di identificazionebiometrica disponibili sul mercato sfruttano proprio le caratteristicheinsite nella parte terminale dell'arto superiore dell'uomo. Ildispositivo più diffuso si basa sul controllo della "geometria".L'utente deve semplicemente appoggiare il palmo su una superficiepiana tenendo le dita divaricate seguendo i pioli infissi nellapiastra di fondo. Una videocamera posta sopra il dorso, con l'aiutodi una serie di specchi laterali, ne rileva l'immagine tridimensionaleche viene poi elaborata e confrontata con l'impronta campione.Sporcizie, ferite ed anelli, in genere, non pregiudicano il risultato.È probabilmente il dispositivo biometrico più equilibratonel rapporto prezzo/prestazioni e con un discreto grado di accettazioneda parte dell'utenza.

Sistemi più recenti utilizzano soltanto ildito indice (o l'indice ed il medio) per raggiungere analoghirisultati. In genere questi dispositivi si limitano alla scansionetridimensionale; alcuni, però, misurano anche il fattoredi riflessione dell'epidermide ed altre proprietà "viventi"dell'elemento in esame.

Un altro sistema riconosce il profilo delle nocchedella mano della persona alla quale viene chiesto di afferrareun manubrio simile a quello della bicicletta. Altri, infine, eseguonola scansione delle vene distribuite sul dorso o sul palmo.

L'antenato dei dispositivi biometrici, tuttavia,riconosce l'uomo attraverso le impronte digitali.

Le caratteristiche di unicità ed immutabilitàsono note da tempo. Secondo alcune ricerche, la probabilitàche due individui (inclusi i gemelli monovulari o "gemelliidentici") abbiano la stessa impronta è una su unmiliardo. Ancora oggi la tecnica investigativa più sicurae diffusa per identificare i criminali, si basa sul confrontotra le impronte digitali rilevate sul luogo del delitto e quelleapposte su un foglio di carta dopo aver inumidito il dito in untampone inchiostrato.

L'idea di automatizzare l'identificazione delle personesfruttando le peculiarità insite nei polpastrelli risaleai primi Anni Settanta. Nonostante gli ostacoli che restano ancorada superare ed una certa insofferenza da parte dell'utenza, ilriconoscimento automatico basato sulle impronte digitali èoggi il più diffuso ed appare il più promettenteper il futuro.

Basta inserire l'indice in una piccola cavità.Il dispositivo biometrico rileva ed analizza le linee caratteristichepresenti sul polpastrello (minutiae), la loro posizione, le estremitàterminali, le biforcazioni e così via. Verifica se il ditoin esame è "vivo" e controlla altre particolaritàfisiologiche.

Diversi sono i principi fisici utilizzati: ottico,ultrasonico, termico, elettrico. Il più diffuso èil sistema a riflessione ottica. Include una sorgente luminosa,una lente ed un rilevatore d'immagine ad alta risoluzione. Perottenere una buona resa il dito deve essere correttamente posizionatoe ben a contatto con il piano d'appoggio. Lo sporco, le macchie,la pelle secca, possono incidere in modo sensibile sul risultato.

Altre tecniche sfruttano l'impiego di ultrasuonicon ottime performance in presenza di macchie o sporcizia. Altreancora usano la via termica o i campi elettrici. Un sensore elettronicointerposto tra un'antenna emittente ed il dito in esame, puòrilevare le variazioni di campo generate dalla diversa conformazionedelle creste e degli avvallamenti.


UNA FIRMA, PER FINIRE
Il ritmo con il quale una persona batte i tasti suuna macchina per scrivere o su una tastiera di un computer puòessere sfruttato per il riconoscimento automatico. Il comportamentopuò essere rilevato utilizzando gli impulsi inviati dallatastiera durante la digitazione.

Un sistema d'identificazione basato sull'analisidinamica della dattilografia è molto interessante. Nonrichiede il coinvolgimento dell'utente (è, infatti, completamentetrasparente); offre numerose possibilità di applicazioni(uso di PC e stazioni di lavoro). La sua messa a punto, tuttavia,presenta ostacoli notevoli. Come la differenza di comportamentofra gli utenti, ad esempio. Una cosa è il ritmo di un'espertadattilografa, ben altro la cadenza impressa da una persona cheutilizza la tastiera saltuariamente.

Concludiamo il viaggio (e il nostro articolo) conuna firma. In uso da secoli, la firma è il sistema piùdiffuso e sicuro per autenticare legalmente un documento. Il suovalore probatorio è recepito da tutti i paesi del mondo.L'apposizione di una sigla su un documento prova che chi l'hafirmato è colui che l'ha originato, che ne condivide ilcontenuto e che era fisicamente presente.

Accertarne l'autenticità significa metterea confronto la sigla personale apposta al momento su un documentocon una o più firme precedentemente registrate. Anche unafirma illeggibile contiene l'impronta di chi l'ha eseguita.

La verifica più diffusa si basa sul controllovisivo. La sigla apposta sul retro delle carte di credito, adesempio, consente di accertare in qualche modo l'autenticitàdel titolare. Il controllo visivo tradizionale è eseguitoda persone addestrate o da esperti in falsificazioni con l'ausiliodi strumenti d'ingrandimento. Una variante, in uso agli sportellidelle banche, consiste nell'archiviare elettronicamente la firmadepositata e nel richiamarla a video al momento in cui il clientedeve effettuare un'operazione.

In sintesi, due sono le possibili tecniche di riconoscimentoautomatico della firma: l'analisi statica (già affermata)e l'analisi dinamica.

La prima prevede la generazione di un template basatosui tratti caratteristici della firma già apposta su cartae il confronto con la firma eseguita al momento con una pennaottica. È una tecnica in grado di rilevare le piùcomuni falsificazioni ma non è molto sicura.

L'analisi dinamica, invece, tiene conto anche dicome la firma viene apposta. Sia nella fase di registrazione chedi verifica, sono presi in considerazione diversi fattori quali:la velocità di scrittura, l'accelerazione, la pressioneesercitata sul foglio, l'ordine con il quale sono eseguiti i tratti,la traiettoria della penna, l'angolo d'inclinazione.

È il futuro dell'autenticazione automatica.Anche il falsificatore più esperto potrà imitareperfettamente la firma originale ma difficilmente riusciràa simularne le modalità ed i tempi di esecuzione.