DE69922082T2

DE69922082T2 - System und Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers mit einer Chipkarte

Info

Publication number: DE69922082T2
Application number: DE69922082T
Authority: DE
Inventors: Philip C. Shinn
Original assignee: Citicorp Development Center Inc
Current assignee: Citicorp Development Center Inc
Priority date: 1998-05-11
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2019-05-11
Also published as: EP0956818B1; ATE282990T1; ES2234203T3; EP0956818A1; DE69922082D1; US20010048025A1; US6655585B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Chip-Karten-Sicherheit und speziell ein System und ein Verfahren zum biometrischen Authentifizieren eines Benutzers einer Chip-Karte.
Hintergrund
Authentifizieren ist der Vorgang, durch den eine Entität so wie eine Finanzinstitution oder Bank oder eine andere Art von Institution ihre Kunden oder Benutzer bei sich und sich bei ihren Kunden oder Benutzern identifiziert und verifiziert. Authentifizieren beinhaltet die Verwendung von physischen Objekten so wie Karten und/oder Schlüsseln, von gemeinsamen bzw. geteilten Geheimnissen so wie persönliche Identifikationsnummern (PIN's) und/oder Passwörtern, und von biometrischen Technologien so wie Stimmabdrücken, Lichtbildern, Unterschriften und/oder Fingerabdrücken. Biometrische Aufgaben beinhalten beispielsweise eine Identifizierungsaufgabe und eine Verifizierungsaufgabe. Die Verifizierungsaufgabe bestimmt, ob eine Person, die eine Identität vorgibt zu haben bzw. beansprucht, die Person ist, deren Identität beansprucht wird. Die Identifizierungsaufgabe bestimmt, ob das biometrische Signal so wie ein Fingerabdruck mit dem von jemandem übereinstimmt, der in dem System bereits erfasst bzw. eingeschrieben ist.
Typischerweise weisen biometrische Systeme eine gemeinsame Methodik auf, ungeachtet deren Modalität, so wie Fingerabdruck, Gesicht, Stimme oder dergleichen. Eine Person wird erfasst durch Abgeben einer Anzahl von Proben der Biometrie. Aus diesen Proben erzeugt das biometrische System ein Modell des jeweiligen Musters der Person bzw. des Individuums, welche als eine Vorlage bezeichnet wird. Wenn die Person versucht, auf das System zuzugreifen, sammelt die Anwendung neue Daten. In einer Verifizierungsanwendung beansprucht die Person eine Identität und die Anwendung ruft das Modell der Person aus einer Datenbank ab und vergleicht das neue Signal mit dem abgerufenen Modell. Das Ergebnis dieses Vergleichs ist ein Übereinstimmungsniveau, welches anzeigt, wie gut das neue Signal mit der Vorlage übereinstimmt. Die Anwendung vergleicht anschließend das erhaltene Übereinstimmungsniveau mit einem vordefinierten Schwellwert und entscheidet ob, der Person der Zugang zu erlauben oder zu verweigern ist, oder beispielsweise von der Person mehr Daten abzufragen sind.
Es werden unterschiedliche Authentifizierungsparameter von Sicherheitssystemen verwendet, um einen gültigen Kartenhalter zu verifizieren und dem Kartenhalter Zugang zu einer gesicherten Ressource bzw. Quelle zu gewähren. Informationsparameter so wie PIN's können ohne weiteres mit Hilfe eines Kartenlesers gemäß einem Verifizierungsalgorithmus des Systems gelesen und verarbeitet werden. Jedoch kann Information kompromittiert werden, so dass viele Authentifizierungssysteme auch personeneindeutige biometrische Parameter erfordern, so wie Fingerabdrücke oder Netzhautbilder. In solchen Authentifizierungssystemen sind Bio-Proben des Kartenhalters in digitalem Format in dem Computer des Systems gespeichert. Während der Authentifizierung erhält das System die Informationsparameter, beispielsweise von der Karte, und die biometrischen Parameter von der Person und vergleicht beide mit den im System gespeicherten Werten. Für einen Fingerabdruck sind es beispielsweise vierzehn Punkte und Zwischenpunkt-Abstände, welche der biometrische Leser vergleicht und in Abhängigkeit von dem Übereinstimmungsniveau den Zugang gewährt oder verweigert.
Das benötigte Übereinstimmungsniveau ist eine Funktion eines vorgewählten Sicherheitsniveaus und wird durch den Anwendungsentwickler eingestellt bzw. gesetzt. Jedoch verursachen die Toleranzen der Bilderfassung ebenso wie Veränderungen in den Parametern der Biometrie der Person, so wie ein Schnitt in den Finger auf den Bezugsfingerabdruck falsche Erkennungen so wie ein Erkennen eines Betrügers (Falsch Erkennen oder FA), und falsche Ablehnungen so wie Ablehnen eines gültigen Benutzers (Falsch Ablehnen oder FR). Hersteller von biometrischen Lesern oder Anwendungsentwickler stellen Leistungshistogramme bereit, welche Verteilungen der empirischen Anzahl von gültigen Erkennungen und gültigen Ablehnungen sind, die durch den Leser bereitgestellt werden. Soweit die Verteilungen überlappen, gibt es Bereiche von falschen Ablehnungen von gültigen Benutzern oder FR und falscher Erkennung von Betrügern oder FA. Beim Setzen der Systemparameter versuchen Anwendungsentwickler einen Übereinstimmungsschwellwert der Authentifizierung zu setzen, welcher diese Toleranzen gegenüber der Effizienz für eine gegebene Anwendung ausgleicht.
Der ausgewählte Übereinstimmungsschwellwert basiert auf der gewünschten Auftrittswahrscheinlichkeit oder Nicht-Auftrittswahrscheinlichkeit von einer FA und/oder FR und die Leistungshistogramme quantifizieren die Auftrittswahrscheinlichkeit von FA und FR. Diese Wahrscheinlichkeiten sind invers zueinander, da ein Erhöhen des Schwellwertniveaus, um die Wahrscheinlichkeit von FA oder P(FA) zu verringern, die Wahrscheinlichkeit von FR oder P(FR) erhöht wird. Umgekehrt erhöht ein Verringern des Schwellwerts, um die Wahrscheinlichkeit von FR oder P(FR) zu verringern, die Wahrscheinlichkeit von FA oder P(FA).
In einer gegebenen Anwendung ist der ausgewählte Schwellwert in der Software des Lesers codiert, und die Systemleistung wird beobachtet. Falls die gegenwärtige Systemeffizienz durch eine False Reject Rate bzw. Falsche Ablehnungsrate (FRR), die zu hoch ist, inakzeptabel ist, wird das Schwellwertniveau verringert, und falls inakzeptabel durch eine False Accept Rate bzw. Falsche Erkennungsrate (FAR), die zu hoch ist, wird der Schwellwert erhöht. Jedes Mal wenn das Schwellwertniveau wechselt, muss es wieder in die Software des Lese-Systems codiert werden. In ähnlicher Weise muss mit jedem neuen Lesermodell oder neuer Ausgabe das Schwellwertniveau gemäß den Histogrammen des neuen Modells geändert werden, und möglicherweise nach einer Bewertung der tatsächlichen Leistung erneut geändert werden. Jedes Neucodieren des Übereinstimmungsschwellwerts benötigt im Allgemeinen eine neue Ausgabe einer Systemsoftware zusammen mit der Zeit und Arbeit, die erforderlich ist, um die neue Software zu installieren.
EP-A-0612035 und GB-A-2237672 offenbaren ein Verfahren der Art, auf die in dem Oberbegriff von Anspruch 1 Bezug genommen wird, zum Authentifizieren eines Benutzers einer Chipkarte an einer Lesevorrichtung. EP-A-0612035 offenbart auch ein System zum Authentifizieren eines Benutzers an einer Lesevorrichtung, wobei dieses System von der Art ist, auf die in dem Oberbegriff von Anspruch 27 Bezug genommen wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren biometrischer Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, welche die Wahrscheinlichkeit des Auftretens oder Nicht-Auftreten von falschem Erkennen eines Betrügers und falschem Ablehnen eines gültigen Benutzers anpasst, ohne dass es notwendig ist, die Lese-System-Software neu zu programmieren.
Es ist ein weiteres Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, wobei die Leistung der biometrischen Technologie unabhängig davon ist, wo das System den Schwellwert der falschen Erkennung und falschen Ablehnung anordnet.
Es ist ein anderes Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, welche die Kartenanwendung sicherer macht, wodurch das Risiko der verbrecherischen oder unbefugten bzw. nicht autorisierten Verwendung verringert wird und höherwertige Anwendungen erlaubt werden.
Es ist ein zusätzliches Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, welche die Anforderungen der Anwendungsentwicklung vereinfacht, indem die biometrische Vorlage des Benutzers auf der Karte niedergelegt wird, und dadurch Netzwerkverkehr beseitigt oder in hohem Maße verringert wird.
Es ist noch ein anderes Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, welche die Sicherheit und die Geheimhaltung verbessert, durch Beseitigen der Notwendigkeit der Übertragung der biometrischen Vorlage des Benutzers zu unterschiedlichen Orten, wo sie gebraucht wird.
Es ist noch ein weiteres Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, welche den Anwendungsentwicklern erlaubt, Betriebsschwellwerte so fest oder so locker zu setzten, wie es für das jeweilige beteiligte Risiko angemessen ist.
Es ist auch ein Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte mit einem flexiblen Architekturformat bereitzustellen, um Biometrik auf der Chip-Karte zu speichern, welche unabhängig von der Anwendung oder biometrischen Methodik oder dem Anbieter ist.
Es ist noch ein zusätzliches Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, welche unterschiedliche Verfahren, Anbieter und Freigaben bzw. Ausgaben unterstützt, und Flexibilität des Anwendungseinsatzes erlaubt.
Es ist ein anderes Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, wobei der Benutzer automatisch durch eine Anwendung auf der Chip-Karte authentifiziert wird.
Es ist ein zusätzliches Merkmal und ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung eines Benutzers einer Chip-Karte bereitzustellen, wobei die Verwendung der Chipkarte des Kunden den Kunden unbestreitbar an die Transaktion bindet und die Transaktion unwiderrufbar macht.
Um die angegebenen und andere Merkmale, Vorteile und Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erreichen, beinhalten das System und das Verfahren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Authentifizieren eines Benutzers einer Chip-Karte an einer Lesevorrichtung ein Speichern von Informationsfeldern für den Benutzer auf der Chip-Karte, die biometrische Information für den Benutzer betreffen, die auch als eine biometrische Vorlage bezeichnet werden. Die biometrische Vorlage beinhaltet mindestens ein Modell von biometrischen Mustern für den Benutzer, so wie der Stimmabdruck des Benutzers, Lichtbild, Unterschrift, Fingerabdruck, Handgeometrie, Netzhautbild oder Irisabtastung. Die Informationsfelder beinhalten auch eine Tabelle mit vordefinierten Werten einer Auftrittswahrscheinlichkeit für eine Benutzerauthentifizierung ebenso wie persönliche Daten des Benutzers, Identifizierung eines biometrischen Systems und ein Hash-Datenfeld (hashed data field). Die Informationsfelder sind in einer Anwendung auf einem Mikroprozessor der Chipkarte gespeichert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt das Speichern der Informationsfelder, welche die vordefinierte Tabelle mit vordefinierten Werten einer Auftrittswahrscheinlichkeit betreffen, ein automatisches Zuweisen eines Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit zu jedem einer Vielzahl von vordefinierten Übereinstimmungsschwellwerten ein, welche automatisch für jeden einer Vielzahl von Wertebereichen von Übereinstimmungsniveaus der biometrischen Lesevorrichtung identifiziert werden. Das Identifizieren der Übereinstimmungsschwellwerte schließt ein automatisches Tabellarisieren einer Leistungs-Histogramm-Verteilung von Übereinstimmungswerten der biometrischen Lesevorrichtung für die falsche Erkennung eines Betrügers und falsche Ablehnung eines gültigen Benutzers in eine Vielzahl von Wertebereichen ein. Das Tabellarisieren der Leistungs-Histogramm-Verteilung schließt ein automatisches Quantifizieren des Leistungshistogramms in diskrete Niveaus (levels) der Übereinstimmungsniveaus der biometrischen Lesevorrichtung und ein automatisches Zuweisen des Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der diskreten Übereinstimmungsniveaus (match score) der Lesevorrichtung ein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Chip-Karte zusammen mit einer biometrischen Probe des Benutzers der Lesevorrichtung vorgelegt, welche darin besteht, dass die Vorrichtung Niveaus vergleicht und automatisch den Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der diskreten Niveaus der Übereinstimmungswerte der biometrischen Lesevorrichtung zuweist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Chip-Karte zusammen mit einer biometrischen Probe für den Benutzer der Lesevorrichtung vorgelegt, welche mit einem Endgerät so wie mindestens ein Bereichszugangsendgerät, einem Computernetzwerkendgerät, einem Computerzugangsendgerät, einem Speicherwertendgerät, einem Währungszugangsendgerät, einem PBX Endgerät, einem Fernendgerät, einem Personalcomputer, einem Laptopcomputer, einem persönlichen digitalen Assistenten, einem öffentlichen Internetendgerät oder einem Geldautomaten verbunden ist. Die vorgelegte biometrische Probe ist beispielsweise mindestens ein Stimmabdruck, Lichtbild, eine Unterschrift, ein Fingerabdruck, eine Handgeometrie, ein Netzhautbild oder eine Irisabtastung.
In eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Benutzer durch die Lesevorrichtung automatisch authentifiziert, basierend mindestens teilweise auf ein Übereinstimmungsniveau zwischen der gespeicherten biometrischen Information und der vorgelegten biometrischen Probe, gemäß einem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit aus der gespeicherten Tabelle. Der gewünschte Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit wird vorgewählt durch Vordefinieren eines gewünschten Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit für die falsche Erkennung eines Betrügers und fasche Ablehnung eines gültigen Benutzers und Vordefinieren eines Instruktionssatzes bzw. Anweisungssatzes, welcher die Lesevorrichtung anleitet, in der gespeicherten Tabelle von Werten der Auftrittswahrscheinlichkeit nach einem Übereinstimmungsniveau für die falsche Erkennung eines Betrügers und falsche Ablehnung eines gültigen Benutzers zu schauen, das dem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit entspricht. Die Authentifizierung des Benutzers wird durch eine Anwendung ausgeführt, die mit der Lesevorrichtung verknüpft ist und auf der Lesevorrichtung und/oder auf dem Endgerät gelegen ist.
Alternativ, in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird der Benutzer durch eine Anwendung auf der Chip-Karte automatisch authentifiziert, um eine verbesserte Sicherheit bereitzustellen. Beispielsweise liest die Lesevorrichtung die vorgelegte biometrische Probe ein und legt automatisch der Chipkartenanwendung vor, was durch die Lesevorrichtung eingelesen wird. Die Chipkartenanwendung authentifiziert anschließend den Benutzer gemäß dem Übereinstimmungsschwellwert aus der Tabelle auf der Chipkartenanwendung, welcher dem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit entspricht.
Zusätzliche Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung zum Teil fortgesetzt, und werden den Fachleuten nach dem Überprüfen des Folgenden zum Teil ersichtlicher oder können durch Anwenden der Erfindung erlernt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine Tabelle, welche Beispiele von Datentypen darstellt, die bei der Messung der Leistung der Biometrik für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
2 zeigt ein beispielhaftes Leistungshistogramm der biometrischen Lesevorrichtung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Tabelle, welche vier mögliche Ergebnisse einer einzelnen Erprobung der biometrischen Lesevorrichtung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Kurve der Empfängerbetriebscharakteristik (ROC) für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ist ein Flussdiagramm, welches etwas schematisch die Schlüsselkomponenten und den Informationsfluss zwischen den Schlüsselkomponenten für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist eine Tabelle, welche Beispiele der Datentypen für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die auf der Chipkarte gespeichert sind;
7 ist eine Tabelle, welche eine beispielhafte Look-Up-Tabelle bzw. Nachschlagetabelle der Wahrscheinlichkeit für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 ist ein Flussdiagramm, welches weitere Details bereitstellt, die den Prozess der Authentifizierung eines Benutzers durch Verwenden von Übereinstimmungswerten einer biometrischen Probe betreffen, die von dem Benutzer mit Hilfe einer biometrischen Lesevorrichtung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird.
Ausführliche Beschreibung
Es wird jetzt in Detail auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei ein Beispiel davon in der angehängten Zeichnung beschrieben ist, wobei eine Anzahl von Verfahren dafür verwendet werden kann, um die Leistung der Biometrik quantitativ zu messen. 1 ist eine Tabelle, welche Beispiele von Datentypen darstellt, die bei der Messung der Leistung der Biometrik für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Datentypen beinhalten beispielsweise ein Leistungshistogramm 2, falsche Erkennungsrate (FAR) und falsche Ablehnungsrate (FRR) 4, Gleich-Fehlerrate (Equal Error Rate, EER) 6, Erfassungsfehler (Failure to Acquire, FTA) 8, und „d" und Empfängerbetriebscharakteristik (ROC) – Plots bzw. Graphen 10.
Ein einfacher bzw. grundlegender Weg, Daten zu betrachten, um die Leistung der Biometrik quantitativ zu messen, ist es, das Leistungshistogramm 2 zu begutachten. Jedes Mal wenn eine Erprobung ausgeführt wird, gibt das System einen Übereinstimmungswert zurück, welcher in dem Histogramm 2 graphisch dargestellt wird. 2 zeigt ein beispielhaftes Leistungshistogramm der biometrischen Lesevorrichtung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Histogramm 2 weist den Übereinstimmungswert 12 auf der x-Achse 14 auf, von niedrigen Werten 16 in Richtung auf die linke Seite des Histogramms zu den hohen Werten 18 in Richtung auf die rechte Seite des Histogramms 2. Die Anzahl von versuchten Fällen 20 ist auf der y-Achse 22 des Histogramms 2 gezeigt. Gültige Benutzer 24 weisen höhere Übereinstimmungswerte 18 auf und sind auf der rechten Seite des Histogramms 2 gezeigt. Die Verteilungen variieren von Vorrichtung zu Vorrichtung, sind aber im Allgemeinen als Glockenkurven 26 und 28 normalverteilt. Betrüger 30 weisen geringere Werte 16 auf und sind auf der linken Seite des Histogramms 2 dargestellt. Beachte auch, dass es weniger Betrüger 30 als gültige Benutzer 24 gibt.
Weiterhin auf 2 Bezug nehmend, ist die senkrechte Linie auf dem Histogramm, welche die zwei Werteverteilungen 26, 28 trennt, als der Schwellwert 32 bekannt. Falls ein Benutzer höher als der Schwellwert 32 punktet, wird der Benutzer anerkannt, aber falls der Benutzer geringer als der Schwellwert punktet, wir der Benutzer abgelehnt. Es gibt vier mögliche Ergebnisse einer einzelnen Erprobung. 3 ist eine Tabelle, welche die vier möglichen Ergebnisse einer einzelnen Erprobung der biometrischen Lesevorrichtung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die vier möglichen Ergebnisse beinhalten beispielsweise: richtiges Erkennen 34 eines Kunden, richtiges Ablehnen 36 eines Betrügers, falsches Erkennen oder FA 38 eines Betrügers und falsches Ablehnen oder FR 40 eines Kunden. Der Prozentanteil von Fällen der Ergebnisse des falschen Erkennens oder FA 38 wird falsche Erkennungsrate (FAR) genannt, und der Prozentanteil von Fällen der Ergebnisse des falschen Ablehnens oder FR 40 wird falsche Ablehnungsrate (FRR) genannt.
Wieder Bezug nehmend auf 2, falls der Schwellwert 32 in Richtung auf die linke Seite des Histogramms 2 neu positioniert wird, werden weniger FR's 40 auftreten, aber es werden mehr FA's 38 auftreten. Falls der Schwellwert 32 in Richtung auf die rechte Seite des Histogramms 2 neu positioniert wird, werden mehr FR's 40 auftreten, aber es werden weniger FA's 38 auftreten. Dies ist ein essentieller Kompromiss, der im Kontext einer Anwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemacht wird. Ein wichtiger Aspekt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung in einer automatischen Weise den Schwellwert verschiebt, und die Leistung der biometrischen Technologie unabhängig davon ist, wo die Anwendung den Schwellwert 32 positioniert.
Das System und das Verfahren für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verschieben den Schwellwert 32 gemäß den Zielsetzungen von höherer Sicherheit oder des Ablehnens von weniger Kunden. In ähnlicher Weise Bezug nehmend auf 2, falls die Zielsetzung größere Sicherheit ist, wird der Schwellwert 32 zu einer höheren Position verschoben. Falls die Zielsetzung ist, weniger Kunden abzulehnen, wird der Schwellwert 32 zu einer niedrigeren Position verschoben. Deshalb ist ein Vergleichen eines Systems, welches beispielsweise ein genanntes Leistungsniveau von 1 Prozent FAR und 10 Prozent FRR aufweist, mit einem anderen System, welches beispielsweise ein Leistungsniveau von 2 Prozent FAR und 8 Prozent FRR aufweist, analog dem Vergleichen von Äpfeln mit Birnen.
Unterschiedliche organisatorische Kreise weisen typischerweise unterschiedliche Sichtweisen zu der FRR und FAR auf. Beispielsweise wünscht ein Wachmann zu wissen, was FRR sein wird, falls FAR auf 0 gesetzt wird, während ein Marketingangestellter zu wissen wünscht, was FAR sein wird, falls FRR auf 0 Prozent gesetzt wird. Die Zahl, die in der Mitte gelegen ist, ist die Gleich-Fehler-Rate (ERR). Um den Aspekt von verschiebbaren Schwellwerten anzugehen, ist die EER ein anderes Verfahren zur Leistungsangabe. Weiter Bezug nehmend auf 2, um die EER zu finden, wird der Schwellwert 32 so gesetzt, dass der Prozentanteil von FAR gleich dem Prozentanteil von FRR ist, und der Gesamtfehler bzw. Allgemeinfehler wird berechnet. Falls beispielsweise der Schwellwert 32 so gesetzt wird, dass 5 Prozent von gültigen Benutzern 24 abgelehnt werden und 5 Prozent von Betrügern 30 anerkannt werden, ist die gesamte EER 5 Prozent. Dies ist die Ergebnistabelle von einer 5 Prozent EER.
Eine andere Messung der Leistung der Biometrik wird Erfassungsfehler (FTA) 8 genannt, welcher dem Fehler des Systems entspricht, um ein zu analysierendes Signal zu finden. Beispielsweise ist dies im Bereich der Fingerabdrücke als „Problem des Vorlegens" bekannt. Falls ein Benutzer den Finger des Benutzers nicht mit der richtigen Ausrichtung auf den Scanner platziert, oder falls der Benutzer den Finger des Benutzers bewegt, während das System scannt bzw. abtastet, kann das sich ergebende Bild nicht verarbeitet werden. Ähnlich, falls in einem Sprachsystem bzw. Stimmsystem der Benutzer nicht laut genug spricht, oder falls ein Leitungsgeräusch oder eine schlechte Verbindung vorliegt, kann das System beim Finden der Wörter fehlschlagen. In einem Gesichtsverifikationssystem kann das System möglicherweise nicht fähig sein, einen Kopf in dem passenden Rahmen zu finden, den es erwartet, und daher schlägt es beim Erfassen des Bilds fehl. FTA 8 ist oft ein Ergebnis der Probleme des menschlichen Faktors, hauptsächlich auf Grund der Menge an Training, die ein Benutzer haben kann, oder der Menge an Arbeit, die ausgeführt werden muss, um die biometrische Arbeit auszuführen.
Eine zahlenmäßige Beschreibung des Grades der Trennung von zwei Verteilungen, so wie die Werte der gültigen Benutzer 24 und die Werte der Betrüger 30, als „d" bekannt, kann aus der statistischen Entscheidung und Signalerfassungstheorie erhalten werden, und betrifft die Neyman-Pearson Gleichungen, die Verteilungen beschreiben. Es ist definiert gemäß der Gleichnung: d' = (m2 – m1)/sqrt[(sd12 + sd22)/2]in welcher „d" der Differenz der Mittelwerte der Verteilungen geteilt durch die Wurzel des Durchschnitts der Quadrate der Standardabweichungen der Verteilungen entspricht.
4 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Kurve der Empfängerbetriebscharakteristik (ROC) 42 für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Bezug nehmend auf 4, ist die Wahrscheinlichkeit des falschen Ablehnens oder P(FR) 44 auf der y-Achse 46 graphisch dargestellt, und die Wahrscheinlichkeit der falschen Erkennung oder P(FA)) 48 ist auf der x-Achse 50 graphisch dargestellt. Wie vorher erwähnt, gibt es einen Kompromiss durch Verschieben des Schwellwerts, beispielsweise nach oben, und indem mehr gültige Benutzer 23 abgelehnt werden, aber auch mehr Betrüger 30 ferngehalten werden. Dieser Kompromiss ist als die ROC Kurve 42 gezeigt. In der ROC Kurve 42 repräsentieren Punkte nahe dem Ursprung (0, 0) 52 ein Betreiben der Biometrik mit etwa FA 38 und FR 40, wohingegen Punkte an den Enden der Linie Schwellwerte repräsentieren, welche sehr hoch oder sehr niedrig gesetzt sind. Beispielsweise kann der Schwellwert hoch gesetzt werden, so dass P(FA) 48 niedrig ist und P(FR) 44 hoch ist, oder der Schwellwert kann niedrig gesetzt werden, so dass P(FA) 48 hoch ist, während P(FR) 44 niedrig ist.
5 ist ein Flussdiagramm, welches etwas schematisch die Schlüsselkomponenten und den Informationsfluss zwischen den Schlüsselkomponenten für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Bezug nehmend auf 5 schließt das System und Verfahren zum biometrischen Authentifizieren eines Benutzers 54 einer Chipkarte für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Speichern von bestimmten Informationsfeldern 56 in einer Anwendung 58 auf einem Mikroprozessor 60 ein, der in der Chipkarte 62 eingebettet ist, zusammen mit einer biometrischen Probe 64 selbst. Die Informationsfelder 56 enthalten eine Systemidentifikation und persönliche Daten ebenso wie ein Hash-Datenfeld, welches durch das System während des Prozesses des Authentifizierens dekodiert wird, um die Integrität der Informationsparameter zu bestätigen.
Weiter Bezug nehmend auf 5, enthält die Anwendung 58 auf der Chipkarte 62 zusätzlich eine Nachschlagetabelle 66 der Wahrscheinlichkeit, welche eine Leistungshistogrammverteilung einer Lesevorrichtung in diskreten Niveaus des Übereinstimmungswertes 12 quantifiziert und einen entsprechenden Wahrscheinlichkeitsfaktor zu jedem Niveau für sowohl die falschen Erkennungen von Betrügern 30 als auch für die falschen Ablehnungen von gültigen Benutzern 24 zuordnet. Die Lesevorrichtung 68 des Systems wird mit einer gewünschten Wahrscheinlichkeit von falschen Ablehnungen oder P(FA)'s 48 und falschen Ablehnungen oder P(FR)'s 44 programmiert. Der Systemleser 68 ist ebenfalls mit einer Instruktionsroutine programmiert, welche dem Signalprozessor des Systems mitteilt, in die Nachschlagetabelle 66 der Wahrscheinlichkeit auf der Karte 52 zu schauen, um die Übereinstimmungsschwellwerte der falschen Erkennungen oder falschen Ablehnungen, die für die Authentifizierung zu verwenden sind, zu bestimmen, welche dem gewünschten Wahrscheinlichkeitsfaktor entsprechen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Architektur bereit, welche Flexibilität in der Anwendungsentwicklung erlaubt. Da Anwendungsanforderungen im Hinblick auf Risiko, Benutzeranzahl, Kanaleigenschaften und Kosten variieren, unterstützt das System und Verfahren für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen weiten Bereich dieser Eigenschaften. Die biometrische Technologie stellt eine Art von Sicherheit bereit, welche von denen qualitativ unterschiedlich ist, die durch Token-basierende Verfahren und informationsbasierende Verfahren bereitgestellt werden. Token-basierende Verfahren verwenden etwas, das der Benutzer hat, so wie die Karte an sich, und informationsbasierende Verfahren verwenden etwas, was der Benutzer weiß, so wie eine PIN oder ein Passwort. Die biometrische Technologie für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu diesen anderen Verfahren oder für sich allein verwendet werden.
In eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung macht die Verwendung von biometrischen Technologie in Verbindung mit der Chipkarte 62 die Kartenanwendung 58 sicherer, und dadurch wird das Risiko der verbrecherischen oder nicht autorisierten Verwendung reduziert. Dies erlaubt die Implementierung von höherwertigen Anwendungen. Weiterhin stellt solch eine Verwendung von biometrischer Technologie keine Zurückweisung einer Transaktion durch den Benutzer 54 bereit, der die Chipkarte 62 des Benutzers verwendet, so dass der Benutzer eine Transaktion nicht ablehnen kann, die durch den Benutzer mit der Chipkarte ausgeführt worden ist. Mit anderen Worten bindet die Verwendung von biometrischer Technologie in Verbindung mit der Chipkarte 62 unbestreitbar den Benutzer 54 an eine Verwendung der Karte durch den Benutzer. Zusätzlich werden durch Ablegen der biometrischen Vorlage 64 auf der Karte 62 die Anforderungen der Anwendungsentwicklung vereinfacht, da Netzwerkverkehr beseitigt oder in hohem Maße reduziert wird. Dies verbessert auch Sicherheit und Vertraulichkeit bzw. Privatsphäre, da es nicht notwendig ist die Vorlage 64 zu den unterschiedlichen Orten zu senden, wo sie benötigt wird.
Das System und Verfahren für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben zahlreiche Anwendungen, so wie Sicherheitsbereichszugang, Computernetzwerk- und Computerzugang, Speicherwert- oder ein anderer Währungszugang, PBX- und Fernzugang. Jede von diesen Anwendungen weist unterschiedliche Anforderungen im Hinblick auf Risiko, Umgebung, Benutzer, Kanal und Kosten auf. Hinsichtlich des Risikos weist beispielsweise eine Transaktion, welche eine Million Dollar zu einem Schweizer Nummernkonto transferiert ein höheres Risiko auf, als eine die einfach den Bankkontostand eines Benutzers zurückgibt. Beispielsweise bringt ein Erhalten von Zugang in eine Atomwaffeneinrichtung oder zu Kriegsplänen oder Listen von Geheimagenten ein größeres Risiko mit sich als das Erhalten von Zugang zu einem Offiziersclub oder DISNEY WORLD. Eine Aufgabe des Anwendungsentwicklers ist, die Betriebsschwellwerte der Anwendung so straf oder so locker zu setzen, wie es für das jeweilige dazugehörende Risiko angemessen ist.
Im Hinblick auf Umgebung, ist beispielsweise eine Büroumgebung unterschiedlich von einem Außenschauplatz (outdoor setting) an einem öffentlichen Platz oder einer kalten Grenzstation (freezing border station). Obwohl ein Gesichtsverifizierungssystem beispielsweise in einer Büroumgebung gut arbeitet, könnte es möglicherweise an einem öffentlichen Platz nicht arbeiten, wo die Beleuchtung und der Hintergrund angesteuert sind. In ähnlicher Weise wird eine Handgeometrieeinheit an der kalten Grenzstation nicht gut arbeiten, außer sie wird in irgendeiner Weise beheizt, aber ein Lautsprecherverifikationssystem könnte arbeiten. Hinsichtlich des Benutzers, falls ein Benutzer oft ein jeweiliges System verwendet, wird sich der Benutzer bald an das System gewöhnen. Da menschliche Faktoren ein wichtiger Teil der Gesamtleistung des Systems sind, erhält typischerweise ein eingewöhnter Benutzer eine bessere Systemleistung bei jeder gegebenen Biometrik als ein nicht eingewöhnter Benutzer. Manche biometrischen Verfahren sind einfacher zu lernen und schneller zu verwenden als andere, so dass der Benutzertyp, welcher erwartet wird, ein wichtiger Faktor bei der Auswahl und dem Einsatz einer Biometrik ist.
Hinsichtlich des Kanals sind einige Biometriken in Abhängigkeit von dem verwendeten Kanal geeigneter als andere. Beispielsweise ist für Fern- oder Mobiltelefonzugang eine Sprecherverifizierung natürlicher und effizienter als beispielsweise eine Abgabe von Fingerabdrücken. Die Auswahl eines Zugangsverfahrens zu Sicherheitsbereichen ist von der Umgebung abhängig, aber Unterschriftsverifizierung kann schwieriger als ein Kamerabasierendes Verfahren sein, gegeben die Tatsache, dass der Benutzer Pakete oder ähnliches tragen könnte, oder er steht, oder der Benutzer in einem Rollstuhl sein könnte. Falls jedoch für ein Endgerät der Verkaufsstelle eine Unterschrift in einer Kreditkartentransaktion ohnehin erforderlich ist, und falls der Händler zu papierlosen Geschäften wechselt und das Endgerät eine druckempfindliche Tafel zum Erfassen der Unterschrift aufweist, kann dann die Unterschriftsverifizierung das am ehesten geeignete Verfahren sein.
Andere Kanäle beinhalten beispielsweise den Personalcomputer (PC) zu Hause. Da viele Leute nur eine Telefonleitung zu deren Heim haben, kann das Anwenden der Authentifizierung durch die Stimme beschwerlich sein. Jedoch, kann ein weniger beschwerliches Verfahren ein Verfahren, das auf Kamera basiert, sein, da Leute Kameras für andere Zwecke wie Videofernkonferenzen haben können. Andere Kanäle beinhalten beispielsweise ein Laptop, einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA), öffentliche Internetendgeräte, Geldautomaten (ATM's), Fahrzeuge und dergleichen.
Im Hinblick auf Kosten gibt es eine Anzahl von Determinanten der Kosten einer Biometrik, einschließlich der Kosten des Erfassens (Enrollment), so wie Arbeitsstationen, Zeit der Benutzer und Überwachung, falls beaufsichtigt wird. Andere Kostenfaktoren beinhalten beispielsweise die Kosten eines Zugangsprobelaufs sowie Benutzerzeit, Hardware und Software und Betriebskosten, die sich über die Anzahl von Verifizierungen in der erwarteten Einsatzdauer des Systems amortisieren, und die Kosten zum Speichern der Vorlagen, sowie die Größe der Vorlage geteilt durch die Speicherkosten. Um ein Beispiel des Kostenbereichs darzustellen, kann ein Sprecherverifizierungssystem für ein Telefonnetzwerk angewendet werden, welches ungefähr $ 5.000,- pro Kanal kostet, für einen Prozessor, der fähig ist, bis zu fünf Verifizierungen pro Minute auszuführen. Falls das System 300 Verifizierungen pro Stunde ausführt, 24 Stunden pro Tag, sieben Tage die Woche, 360 Tage pro Jahr, nach drei Jahren, wenn das System als veraltet angesehen wird, sind die Kosten pro Verifizierung etwa 6 Cent pro 100 Verifizierungen.
Auf der anderen Seite, um ein anderes Beispiel des Bereichs der Kosten darzustellen, kann ein Iris-Scanner bei einem Zugang eines Sicherheitsraums auch etwa $ 5.000,- kosten, aber der Verkehr durch den Zugang kann möglicherweise nur 30 Verifizierungen pro Stunde oder weniger betragen, so dass die Kosten pro Verifizierung für den Iris-Scanner proportional größer sind, als die für die Sprecherverifizierung. Im Bezug auf die Größe der Vorlage, benötigt eine Handgeometrie-Einheit pro Vorlage nur neun Bytes des Speichers, während einige Fingerabdruck-Einheiten und Sprach-Einheiten mehr als ein Kilobyte pro Vorlage benötigen. Da Speicherkosten auf Chipkarten kostspielig sind, und das Maß an Zeit, die benötigt wird, um die Daten von der Karte zu übertragen, im Falle des Übereinstimmens der Vorlage mit dem Signal von der Karte, proportional zu der Größe der Vorlage ist, ist die Größe der Vorlage eine wichtige Überlegung.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ordnet ein Parameterprotokoll der Chip-Karte an, dass bestimmte Informationsfelder 56 auf der Karte 62 gespeichert werden, zusätzlich zu der biometrischen Probe 64 selbst. Diese Informationsfelder 56 beinhalten Systemidentifikation und persönliche Daten, so wie ein Hash-Datenfeld, das von dem System während des Prozesses des Authentifizierens dekodiert wird, um die Integrität der Informationsparameter zu bestätigen. 6 ist eine Tabelle, welche Beispiele der Datentypen für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die auf der Chipkarte 62 gespeichert sind.
Bezug nehmend auf 6 beinhaltet der Inhalt der ersten sechs Felder beispielsweise Verfahren 70, Anbieter 72, Ausgabe 74, Vorlage 64, zuletzt aktualisiert 78 und zuerst erfasst 80. Das Verfahrensfeld 70 betrifft die angewendete biometrische Technologie, so wie Fingerabdruck. Das Anbieterfeld 72 identifiziert den jeweiligen Anbieter, so wie SONY. Das Ausgabefeld 74 gibt eine Ausgabezahl bzw. Versionsnummer, so wie 1.0 an. Das Vorlagenfeld 64 ist die jeweilige Vorlage, und das zuletzt-aktualisiert-Feld und das zuerst-erfasst-Feld 78, 80 geben Datumsangaben an. Bezug nehmend auf 6 ist der Hash-Wert 82 ein Wert, zu dem durch Zerlegen bzw. Hashing von allem in dem Datensatz bzw. der Aufzeichnung gelangt wird. Dies kann woanders hin übertragen werden, um die Gültigkeit der Vorlage 64 zu authentifizieren.
Ein anderer Aspekt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die Karte 62 ebenfalls eine Wahrscheinlichkeits-Nachschlagetabelle 66 beinhaltet, welche die Leistungshistogrammverteilung der Lesevorrichtung in diskrete Niveaus des Übereinstimmungswerts quantifiziert, so wie 200, 300, 400 usw. und einen entsprechenden Wahrscheinlichkeitsfaktor zu jedem Niveau zuordnet. 7 ist eine Tabelle, welche eine beispielhafte Nachschlagetabelle 66 der Wahrscheinlichkeit für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezug nehmend auf 7, beinhaltet die Nachschlagetabelle der Wahrscheinlichkeit 66 eine Anordnung von Übereinstimmungsschwellwerten, welche durch die Anwendung 58 interpretiert werden. Beispielsweise muss der Übereinstimmungswert zwischen der Vorlage 64 und dem vorgelegten Signal für eine falsche Erkennungsrate oder FAR kleiner als 1 in 100 größer als 200 sein. Alternativ wird für eine falsche Ablehnungsrate oder FRR kleiner als 1 in einer Million ein Übereinstimmungsschwellwert von 400 verwendet. Dies wird sowohl für FA 38 als auch für FR 40 durchgeführt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Systemleser 68 mit einem gewünschten P(FA) 48 oder P(FR) 44 programmiert, anstatt mit einem festen Übereinstimmungsschwellwert. Der Systemleser 68 ist ebenfalls mit einer Instruktionsroutine programmiert, welche dem Signalprozessor des Systems mitteilt, in die Nachschlagetabelle 66 der Wahrscheinlichkeit auf der Karte 62 zu schauen, um die gewünschten Wahrscheinlichkeitsfaktoren entsprechend FA 38 oder FR 40 von Übereinstimmungswerten zu bestimmen, die für die Authentifizierung verwendet werden sollen. Dieser Aspekt reduziert die Kosten einer Ausgabe des neuen Systems, da die Anwendungssoftware dieselbe bleiben kann und nur die Karten neu programmiert werden müssen, anstatt sowohl dem System und der Karten wie im Stand der Technik. Zusätzlich können die Karten beispielsweise für persönliche Authentifizierung programmiert werden, bei entweder einem hohen oder niedrigen Sicherheitsniveau auf einer individuellen Basis, anstelle von einem Wert für Alles.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird der Benutzer 54 durch die Übereinstimmungswertung einer biometrischen Probe authentifiziert, die von dem Benutzer durch die biometrische Lesevorrichtung 68 erhalten wird. 8 ist ein Flussdiagramm, welches weitere Details bereitstellt, die den Prozess der Authentifizierung eines Benutzers durch Übereinstimmungswertung einer biometrischen Probe betreffen, die von dem Benutzer mit Hilfe einer biometrischen Lesevorrichtung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird. Im S1 wird eine biometrische Vorlage 64 für den Benutzer 54 in einer Anwendung 58 auf einem Mikroprozessor 60 auf der Chipkarte 62 zusammen mit Informationsfeldern 56 gespeichert, die Systemidentifizierungs- und persönliche Daten für den Benutzer beinhalten. Im S2 wird eine Nachschlagetabelle 66, basierend auf einem Tabellarisieren der Leistungshistogrammverteilung der Übereinstimmungswerte für falsche Erkennung oder FA 38 und falsche Ablehnung oder FR 40 der biometrischen Lesevorrichtung in Wertebereiche ebenfalls auf der Anwendung 58 der Chipkarte gespeichert, wobei jeder Wertebereich durch einen Übereinstimmungsschwellwert identifiziert wird und jeder Übereinstimmungsschwellwert einen entsprechenden Auftrittswahrscheinlichkeitswert P(FA) 48 und P(FR) 44 zugeordnet hat.
Weiter Bezug nehmend auf 8 legt der Benutzer 54 in S3 die Chipkarte 58 zusammen mit einer neuen biometrischen Probe für den Benutzer der biometrischen Lesevorrichtung 68 vor, die mit einem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit und mit einem Instruktionssatz vorprogrammiert ist, der die Lesevorrichtung anweist, in der Nachschlagetabelle 66 auf der Karte 58 nach dem Übereinstimmungsschwellwert zu schauen, welcher mit der gewünschten Wahrscheinlichkeit verknüpft ist, die zum Authentifizieren des Benutzers verwendet werden soll. In S4 vergleicht die Lesevorrichtung 58 die neue biometrische Probe für den Benutzer 54 mit der biometrischen Vorlage 64 des Benutzers, die auf der Chipkarte 62 gespeichert ist, identifiziert den Übereinstimmungsschwellwert, der mit dem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit verknüpft ist, und authentifiziert den Benutzer auf der Basis des identifizierten Übereinstimmungsschwellwerts.
Es ist klar, dass es keine ,für Alles passende Biometrie' für jede Anwendung gibt, noch dass es einen Betriebsschwellwert gibt, der für alle Anwendungen geeignet ist. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein flexibles Architekturformat zum Speichern von Biometriken auf Chipkarten bereit, das unabhängig von Anwendung oder biometrischer Methodik oder Anbieter ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Übereinstimmungsschwellwerte nicht mehr in einer bestimmten Anwendung mit einem bestimmten Verfahren, einem Anbieter und einer bestimmten Ausgabe „fest verdrahtet". Dieselbe Architektur gilt unabhängig von Risiko, Anbieter, biometrischem Verfahren oder Ausgabe. Schwellwerte und Verfahren werden bestimmt, und Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen von unterschiedlichen Anbietern, Verfahren und Ausgaben werden gewonnen, um die Übereinstimmungsschwellwerte einzutragen. Daher unterstützt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Verfahren, Anbieter und Ausgaben und erlaubt Flexibilität in dem Einsatz von Anwendungen.
Verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind für das Erfüllen der verschiedenen Aufgaben der Erfindung beschrieben worden. Es soll erkannt werden, dass diese Ausführungsformen lediglich die Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Zahlreiche Modifikationen und Anpassungen davon werden den Fachleuten ohne weiteres ersichtlich sein, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Dementsprechend wird die Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt.

Claims

Verfahren zum Authentifizieren eines Benutzers einer Chip-Karte an einer Lesevorrichtung, umfassend: – Speichern von Informationsfeldern für den Benutzer auf der Chip-Karte, wobei die Informationsfelder biometrische Information für den Benutzer und eine Tabelle mit vordefinierten Werten einer Auftrittswahrscheinlichkeit für eine Authentifizierung eines Benutzers umfassen; – Vorlegen der Chip-Karte und einer biometrischen Probe für den Benutzer der Lesevorrichtung; und – Berechnen eines Übereinstimmungsniveaus zwischen: (a) der biometrischen Information für den Benutzer, welche auf der Chip-Karte gespeichert ist und (b) der biometrischen Probe für den Benutzer, welche der Lesevorrichtung vorgelegt wird; – automatisches Authentifizieren des Benutzers, das mindestens teilweise auf dem Übereinstimmungsniveau zwischen der gespeicherten biometrischen Information und der vorgelegten biometrischen Probe basiert, gekennzeichnet durch: – Speichern der Informationsfelder, die die Tabelle der vordefinierten Werte der Auftrittswahrscheinlichkeiten für die Authentifizierung des Benutzers betreffen, ferner umfassend ein automatisches Zuweisen eines Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit zu jedem einer Vielzahl von vordefinierten Übereinstimmungsschwellwerten; – Programmieren der Lesevorrichtung mit: (a) einem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit; und (b) einem Befehlssatz, der die Lesevorrichtung lenkt, in der auf der Chip-Karte gespeicherten Tabelle nachzusehen, um den Übereinstimmungs schwellwert zu erhalten, der dem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit entspricht; – Vergleichen des berechneten Übereinstimmungsniveaus mit dem Übereinstimmungsschwellwert, der aus der auf der Chip-Karte gespeicherten Tabelle erhalten wird; und – Authentifizieren des Benutzers, falls das berechnete Übereinstimmungsniveau größer ist als der Übereinstimmungsschwellwert, der aus der auf der Chip-Karte gespeicherten Tabelle erhalten wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Speichern der Informationsfelder, die die biometrische Information für den Benutzer betreffen, ferner das Speichern einer biometrischen Vorlage für den Benutzer umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Speichern der biometrischen Vorlage ferner ein Speichern mindestens eines Modells von biometrischen Mustern für den Benutzer umfasst, die aus einer Gruppe von biometrischen Mustern ausgewählt werden, die Stimmabdruck, Lichtbild, Unterschrift, Fingerabdruck, Handgeometrie, Netzhautbild und Irisabtastung enthalten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein automatisches Zuweisen der Werte der Auftrittswahrscheinlichkeit ferner ein automatisches Identifizieren der Übereinstimmungsschwellwerte für jeden einer Vielzahl von Wertebereichen der Übereinstimmungswerte der biometrischen Lesevorrichtung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das automatische Identifizieren der Übereinstimmungsschwellwerte ferner ein automatisches Tabellarisieren einer Leistungs-Histogramm-Verteilung von Übereinstimmungswerten der biometrischen Lesevorrichtung für die falsche Anerkennung eines Betrüger und falsche Ablehnung eines gültigen Benutzers in die Vielzahl von Wertebereichen umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Tabellarisieren der Leistungs-Histogramm-Verteilung ferner ein automatisches Quantifizieren der Leistungs-Histogramm-Verteilung in diskrete Niveaus der Übereinstimmungswerte der biometrischen Lesevorrichtung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Tabellarisieren der Leistungs-Histogramm-Verteilung ferner ein automatisches Zuweisen des Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der diskreten Niveaus der Übereinstimmungswerte der Lesevorrichtung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Speichern der Informationsfelder ferner ein Speichern von persönlichen Daten des Benutzers auf der Chip-Karte umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Speichern der Informationsfelder ferner ein Speichern einer Information, die das Identifizieren eines biometrischen Systems betrifft, auf der Chip-Karte umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Speichern der Informationsfelder ferner ein Speichern eines Hash-Datenfeldes auf der Chip-Karte umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Speichern der Informationsfelder ferner ein Speichern der Informationsfelder in eine Anwendung auf der Chip-Karte umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Speichern der Informationsfelder in der Anwendung ferner ein Speichern der Informationsfelder in einer Anwendung auf einem Mikroprozessor der Chip-Karte umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Vorlegen der Chip-Karte ferner ein Vorlegen der Chip-Karte der Lesevorrichtung umfasst, die einem Endgerät zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Endgerät ferner mindestens ein Bereichszugangsendgerät, ein Computernetzwerkendgerät, ein Computerzugangsendgerät, ein Speicherwertendgerät, ein Währungszugangsendgerät, ein PBX Endgerät, ein Fernendgerät, ein Personalcomputer, ein Laptopcomputer, ein persönlicher digitaler Assistent, ein öffentliches Internetendgerät und ein Geldautomat umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Vorlegen der biometrischen Probe ferner ein Vorlegen der biometrischen Probe der Lesevorrichtung umfasst, die einem Endgerät zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Endgerät ferner mindestens ein Bereichszugangsendgerät, ein Computernetzwerkendgerät, ein Computerzugangsendgerät, ein Speicherwertendgerät, ein Währungszugangsendgerät, ein PBX Endgerät, ein Fernendgerät, ein Personalcomputer, ein Laptopcomputer, ein persönlicher digitaler Assistent, ein öffentliches Internetendgerät und ein Geldautomat umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Vorlegen der biometrischen Probe ferner ein Vorlegen mindestens einer biometrischen Probe ausgewählt aus einer Gruppe von biometrischen Proben umfasst, die Stimmabdruck, Lichtbild, Unterschrift, Fingerabdruck, Handgeometrie, Netzhautbild und Irisabtastung enthalten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Automatische Authentifizieren ferner ein Vor-Auswählen des gewünschten Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei das Vor-Auswählen des gewünschten Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit ferner ein Vordefinieren eines gewünschten Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit für die falsche Anerkennung eines Betrügers und falsche Ablehnung eines gültigen Benutzers umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Vordefinieren des gewünschten Wertes der Auftrittswahrscheinlichkeit ferner ein Vordefinieren eines Befehlsatzes umfasst, der die Lesevorrichtung lenkt, in die gespeicherte Tabelle der Werte der Auftrittswahrscheinlichkeit der Übereinstimmungsschwellwerte für eine falsche Anerkennung eines Betrügers und falsche Ablehnung eines gültigen Benutzers nachzusehen, die dem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit entsprechen.
Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das automatische Authentifizieren ferner ein automatisches Auswählen des Übereinstimmungsschwellwertes für die falsche Anerkennung eines Betrügers und falsche Ablehnung eines gültigen Benutzers umfasst, so dass für eine gewünschte falsche Anerkennungshäufigkeit ein Übereinstimmungswert zwischen der gespeicherten biometrischen Information und der biometrischen Probe mindestens einem vorherbestimmten Niveau entspricht, und für eine falsche Ablehnungshäufigkeit der Übereinstimmungswert kleiner ist als ein vorherbestimmtes Niveau.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das automatische Authentifizieren ferner ein automatisches Authentifizieren des Benutzers durch eine Anwendung umfasst, die der Lesevorrichtung zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei das automatische Authentifizieren ferner ein automatisches Authentifizieren des Benutzers durch eine Anwendung umfasst, die sich mindestens zu einem Teil auf der Lesevorrichtung befindet.
Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei das automatische Authentifizieren ferner ein automatisches Authentifizieren des Benutzers durch eine Anwendung umfasst, die sich mindestens zu einem Teil auf einem Endgerät befindet, das der Lesevorrichtung zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das automatische Authentifizieren ferner ein automatisches Authentifizieren des Benutzers durch eine Anwendung umfasst, die der Chip-Karte zugeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei das automatische Authentifizieren ferner ein automatisches Authentifizieren des Benutzers durch eine Anwendung umfasst, die sich mindestens zu einem Teil auf der Chip-Karte befindet.
System zum Authentifizieren eines Benutzers einer Chip-Karte an einer Lesevorrichtung, umfassend: – Mittel zum Speichern von Informationsfelder für den Benutzer auf der Chip-Karte, wobei die Informationsfelder biometrische Information für den Benutzer und eine Tabelle mit vordefinierten Werten der Auftrittswahrscheinlichkeit für die Authentifizierung des Benutzers umfasst; – Mittel zum Vorlegen der Chip-Karte und einer biometrischen Probe für den Benutzer der Lesevorrichtung; und – Mittel zum Berechnen eines Übereinstimmungsniveaus zwischen: (a) der biometrischen Information für den Benutzer, welche auf der Chip-Karte gespeichert ist und (b) der biometrischen Probe für den Benutzer, welche der Lesevorrichtung vorgelegt wird; – Mittel zum automatischen Authentifizieren des Benutzers, das mindestens teilweise auf dem Übereinstimmungsniveau zwischen der gespeicherten biometrischen Information und der vorgelegten biometrischen Probe basiert, gekennzeichnet – dadurch, dass das Mittel zum Speichern der Informationsfelder, die die Tabelle der vordefinierten Werten der Auftrittswahrscheinlichkeit für die Authentifizierung des Benutzers betreffen, ferner automatisch einen Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit jedem einer Vielzahl von vordefinierten Übereinstimmungsschwellwerten zuweist; – durch Mittel zum Programmieren der Lesevorrichtung mit: (a) einem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit; und (b) einem Befehlssatz, der die Lesevorrichtung lenkt, in der auf der Chip-Karte gespeicherten Tabelle nachzusehen, um den Übereinstimmungsschwellwert zu erhalten, der dem gewünschten Wert der Auftrittswahrscheinlichkeit entspricht; – durch Mittel zum Vergleichen des berechneten Übereinstimmungsniveaus mit dem Übereinstimmungsschwellwert, der aus der auf der Chip-Karte gespeicherten Tabelle erhalten wird; und – wobei der Benutzer authentifiziert ist, falls das berechnete Übereinstimmungsniveau größer ist als der Übereinstimmungsschwellwert, der aus der auf der Chip-Karte gespeicherten Tabelle erhalten wird.
System gemäß Anspruch 27, wobei das Mittel zum Speichern der Informationsfelder ferner eine Anwendung auf der Chip-Karte umfasst.
System gemäß Anspruch 28, wobei die Anwendung auf der Chip-Karte ferner eine Anwendung auf einem Mikroprozessor der Chip-Karte umfasst.
System gemäß Anspruch 29, wobei das Mittel zum Vorlegen der Chip-Karte und der biometrischen Probe ferner eine Lesevorrichtung umfasst, die einem Endgerät zugeordnet ist.
System gemäß Anspruch 30, wobei das Mittel zum Vorlegen der Chip-Karte und der biometrischen Probe ferner eine Anwendung umfasst, die der Lesevorrichtung zugeordnet ist.
System gemäß Anspruch 31, wobei das Endgerät ferner mindestens ein Bereichszugangsendgerät, ein Computernetzwerkendgerät, ein Computerzugangsendgerät, ein Speicherwertendgerät, ein Währungszugangsendgerät, ein PBX Endgerät, ein Fernendgerät, ein Personalcomputer, ein Laptopcomputer, ein persönlicher digitaler Assistent, ein öffentliches Internetendgerät und ein Geldautomat umfasst.
System gemäß Anspruch 27, wobei das Mittel zum automatischen Authentifizieren des Benutzers ferner eine Anwendung umfasst, die der Lesevorrichtung zugeordnet ist.
System gemäß Anspruch 33, wobei die Lesevorrichtung einem Endgerät zugeordnet ist.
System gemäß Anspruch 34, wobei das Endgerät ferner mindestens ein Bereichszugangsendgerät, ein Computernetzwerkendgerät, ein Computerzugangsendgerät, ein Speicherwertendgerät, ein Währungszugangsendgerät, ein PBX Endgerät, ein Fernendgerät, ein Personalcomputer, ein Laptopcomputer, ein persönlicher digitaler Assistent, ein öffentliches Internetendgerät und ein Geldautomat umfasst.
System gemäß Anspruch 27, wobei das Mittel zum automatischen Authentifizieren ferner eine Anwendung umfasst, die der Chip-Karte zugeordnet ist.