Подушване на вашата самоличност с биометрични данни за дъха

Индивидуалното удостоверяване на базата на мирис на дъха с помощта на изкуствен обонятелен сензор може да стане възможно в близко бъдеще, както е представено от рендирането на този художник. Кредит: Kyushu University / Yanagida Lab

Биометричното удостоверяване като сканиране на пръстови отпечатъци и ириса е основна част от всеки шпионски филм и опитът да се заобиколят тези мерки за сигурност често е основна точка на сюжета. Но в наши дни технологията не се ограничава само до шпиони, тъй като проверката на пръстови отпечатъци и лицевото разпознаване вече са често срещани функции на много от нашите телефони.

Сега изследователите са разработили нова потенциална миризлива опция за биометрични инструментариум за сигурност: вашият дъх. В доклад, публикуван в Химически комуникацииизследователи от Института за химия и инженерство на материалите на университета Кюшу, в сътрудничество с университета в Токио, разработиха обонятелен сензор, способен да идентифицира индивиди чрез анализиране на съединенията в дъха им.

В комбинация с машинно обучение, този „изкуствен нос“, изграден с 16-канален сензорен масив, успя да удостовери до 20 лица със средна точност от над 97%.

В тази епоха на информация и технологии, биометрично удостоверяване е критичен начин за опазване на ценни активи. От обичайните заподозрени за пръстови отпечатъци, отпечатъци от длани, гласове и лица до по-рядко срещаните опции за акустика на ушите и вени на пръстите, има различни биометрични данни, които машините могат да използват, за да ви идентифицират.

“Тези техники разчитат на физическата уникалност на всеки индивид, но те не са сигурни. Физическите характеристики могат да бъдат копирани или дори компрометирани от нараняване”, обяснява Чайянут Джираюпат, първият автор на изследването. “Напоследък човешкият аромат се очертава като нов клас биометрично удостоверяване, използвайки по същество вашия уникален химичен състав, за да потвърдите кой сте.”

Подушване на вашата самоличност с биометрични данни за дъха

Снимка на изкуствен обонятелен сензор, използван за биометрично удостоверяване въз основа на дишането. Сензорът е направен от 4×4 канален масив за общо 16 сензора. Всеки сензор открива специфична гама от съединения, открити в човешкия дъх. След това данните се обработват от невронна мрежа, която след това определя индивида. Кредит: Kyushu University / Yanagida Lab

Една такава цел е перкутанният газ – съединения, произведени от кожата ви. Тези методи обаче имат своите граници, тъй като кожата не произвежда достатъчно висока концентрация на летливи съединения, за да може машините да открият.

И така, екипът се обърна, за да види дали вместо това може да се използва човешки дъх.

„Концентрацията на летливи съединения от кожата може да бъде толкова ниска, колкото няколко части на милиард или трилион, докато съединенията, издишвани от дъха, могат да достигнат до части на милион“, продължава Джираюпат. „Всъщност човешкият дъх вече е използван за идентифициране дали човек има рак, диабет и дори COVID-19.

Екипът започна с анализ на дишането на субектите, за да види кои съединения могат да бъдат използвани за биометрично удостоверяване. Установено е, че общо 28 съединения са жизнеспособни варианти.

Въз основа на това те разработиха масив от обонятелни сензори с 16 канала, всеки от които може да идентифицира специфична гама от съединения. В сензор за данни след това е прехвърлен в a машинно обучение система за анализиране на състава на дишането на всеки човек и разработване на профил, който да се използва за разграничаване на индивида.

Подушване на вашата самоличност с биометрични данни за дъха

Субектите започват с дишане в чанта за събиране. След това чантата се свързва с обонятелния сензор, който анализира съединенията, открити в дишането на индивида. Въз основа на концентрацията на съединенията, системата за машинно обучение идентифицира индивида. Кредит: Университет Кюшу / лаборатория Янагида

Тествайки системата с дихателни проби от шест души, изследователите установиха, че може да идентифицира индивиди със средна точност от 97,8%. Това високо ниво на точност остана постоянно дори когато размерът на извадката беше увеличен до 20 души.

“Това беше разнообразна група от хора с различна възраст, пол и националност. Окуражаващо е да се види такава висока точност”, обяснява Такеши Янагида, който ръководи изследването.

Въпреки това той признава, че е необходима още работа, преди да пристигне на следващия ви смартфон.

„В тази работа изисквахме нашите субекти да гладуват шест часа преди тестване“, заключава Янагида. “Разработихме добра основа. Следващата стъпка ще бъде да усъвършенстваме тази техника, за да работи независимо от диетата. За щастие, нашето текущо проучване показа, че добавянето на повече сензори и събирането на повече данни може да преодолее това препятствие.”


„Е-носът“ подушва смеси от летливи органични съединения


Повече информация:
Chaiyanut Jirayupat et al, Индивидуална автентификация, базирана на мирис на дъха, чрез изкуствена обонятелна сензорна система и машинно обучение, Химически комуникации (2022 г.). DOI: 10.1039 / d1cc06384g

Предоставено от университета Кюшу

Цитат: Подушване на вашата самоличност с биометрични данни за дъха (2022 г., 22 юни), извлечено на 22 юни 2022 г. от https://techxplore.com/news/2022-06-sniffing-identity-biometrics.html

Този документ е обект на авторско право. Освен всяка честна сделка с цел частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писменото разрешение. Съдържанието е предоставено само за информационни цели.