Functional Biometrics – Körperreflektionen als neue Klasse der biometrischen Autentifizierungssysteme

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Schneegass
• Fachliche Zuordnung: Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426052422

Die Anzahl der Systeme, an denen wir uns authentifizieren müssen, steigt stetig an. Klassische Authentifizierungsverfahren wie PIN und Passwort überfordern die Nutzer, da diese dutzende solcher behalten müssen. Zudem haben Studien gezeigt, dass nutzerdefinierte Passwörter vorhersehbar sind. Um diesen Schwächen entgegenzuwirken werden immer mehr Geräte wie Laptops und Smartphones mit biometrischen Authentifizierungsverfahren ausgestattet. Zu den am weitesten verbreiteten Verfahren gehören Fingerabdrücke und Gesichtserkennung, welche den Körper des Nutzers als physikalisches Token zur Identifizierung benutzen. Obwohl diese Verfahren momentan ausreichend Sicherheit bieten, haben diese zwei inhärente Nachteile: (1) Der Nutzer kann sein biometrisches Passwort nicht ändern und (2) der Nutzer hinterlässt seine biometrischen Passwörter überall (z. B. Fingerabdrücke in der Umgebung oder Gesichts- und Körperaufnahmen auf Überwachungsvideos). Um diese Herausforderungen zu lösen stellen wir eine neue Klasse biometrischer Authentifizierungsverfahren, genannt Funktionale Biometrie, vor. Funktionale Biometrie nutzt sowohl den Körper des Nutzers als Funktion, als auch ein zusätzliches Eingangssignal, das vom System, an welchem der Nutzer sich authentifizieren möchte, generiert wird. Dieses Eingangssignal (z. B. ein auditiver, elektrischer oder haptischer Stimulus) wird durch den Körper des Nutzers modifiziert und stellt somit eine charakteristische Reaktion dar, welche sich durch die unverwechselbare Reflektion des Körpers der einzelnen Nutzer auszeichnet (z. B. das reflektierte Audiosignal oder eine Muskelreaktion). Diese charakteristische Reaktion wird als biometrisches Passwort genutzt und wird wiederrum durch das System gemessen und mit einer vorher gespeicherten Reaktion verglichen (i.e., dem Passwort), um den Nutzer zu authentifizieren. Funktionale Biometrie kombiniert die Vorteile von wissensbasierten Authentifizierungsansätzen wie alphanumerischen Passwörtern (i.e. austauschbar, Vielzahl Passwörter pro Nutzer) mit den Vorteilen der Biometrie (i.e., keine kognitive Last bei der Authentifizierung und der Nutzer muss sich kein Passwort merken). In diesem Projekt wird der Gestaltungsraum von funktional biometrischen Ansätzen untersucht. Hierbei wird die grundsätzliche Eignung verschiedener Sensoren und Aktuatoren untersucht, Modelle und Algorithmen entwickelt sowie angepasst, um Nutzer automatisiert zu authentifizieren. Zudem werden Forschungsdemonstratoren entwickelt und ein Referenzframework entwickelt, welches auf dem gewonnen Wissen basiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen