BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG *** MẠCH THỊ KIM HẠNH XÁC THỰC SINH TRẮC HỌC KHUÔN MẶT TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG Luc s Công ngh Thông tin NG NAI, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG *** MẠCH THỊ KIM HẠNH XÁC THỰC SINH TRẮC HỌC KHUÔN MẶT TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG Chuyên ngành: Công ngh Thông tin Mã s: 60480201 Luc s Công ngh Thông tin NG DN KHOA HC: PGS. TS. ĐẶNG TRẦN KHÁNH NG NAI, 2013 LỜI CẢM ƠN C tôi rt nhiu trong quá trình hc ti gian thc hin khoá lun. Tôi xin chân thành ci hc  i hc Lc Hu kin cho tôi thc hi tài tt nghip này. Tôi xin chân thành cy, Cô Khoa Công ngh ng i hc Công ngh - i hc Lc Hng ng d tôi trong sut quá trình hc tp và thc hi tài. Xin cng Trn Khánh - Khoa hc và k thut máy tính -  Chí Minhng dn, ch bo tôi trong sut thi gian thc hi tài. Trong thi gian làm vic vi Thy, tôi không nhng hc hc nhiu kin thc b ích mà còn hc tinh thn làm vi nghiên cu khoa hc nghiêm túc ca Thy. Xin gi li cn ng viên to l t qua nh    t quá trình làm vic.  hoàn thành m tài không phi là công vic d dàng, m gng hoàn thin lui tt c s n lc ca bn thân và nhc s h tr t nhi  c chn không th tránh khi nhng thiu sót. Kính mong quý Thy Cô tn tình ch bo. Mt ln na, tôi xin chân thành cc s  góp quý báu ca tt c mi. Ct c nhng gì mà m cho tôi trong sut thi gian qua.  Trân trng LỜI CAM ĐOAN c s công ngh c sinh trc hc khuôn mt trên thit b t qu ca quá trình hc tp, nghiên cu khoa hc lp, nghiêm túc. Các s liu trong lutrung thc, có ngun gc trích dn và có tính k tha, phát trin t các tài liu, tp chí, các công trình nghiên cu c công b c rút ra t nh lý lun và quá trình nghiên cu tìm hiu ca tác gi. ng Nai, 08-2013 Tác gi Mch Th Kim Hnh MC LC LI C L MC LC KÝ HIU CÁC CM T VIT TT DANH SÁCH CÁC BNG BIU, HÌNH V M U 1 NG QUAN V SINH TRC HC 3 1.1. Tng quan v sinh trc hc 3 1.1.1. H thng sinh trc hc 5 1.1.1.1. H thnh (Verification): 5 1.1.1.2. Nhn dng (Identification, Recognition): 6 1.1.1.3. Các thành phn ch yu 6 1.1.1.4. Hong ca h thng 6 ng hong ca h sinh trc hc 6 1.1.3. H thng an ninh bo mt da trên sinh trc hc 8 1.2. Thit b ng 8 1.2.1. S phát trin ca thit b ng 9 n thong thay cho máy tính truyn thng 9 n thong thay cho ví tin 9 n thong thay cho chìa khóa 9 n thong giúp gii phóng trí óc 10 n thong giúp theo dõi dch v y t, k thut 10 n thong giúp thay cho tr lý cá nhân 10 1.2.2. H u hành Android 10 1.2.2.1. Lch s phát trin Anroid 11  11 1.2.2.3. Các ng dng 11 1.3. Các h thng xác thc trên thit b ng 12 1.3.1. Ri ro 13 1.3.1.1. Thit b b mt cp 13 n thit b 13 1.3.1.3. Virus tn công thit b 14 1.3.2. Các yu t xác thc 15 1.3.2.1. Cái bn bit 15 1.3.2.2. Cái bn có 15 1.3.2.3. Sinh trc hc 16 1.4. Các công ngh xác thc sinh trc hc ng dng 17  18 c hc khuôn mt 18 nh khuôn mt 18 ng tip cn da trên tri thc 18 ng tip cn di 20 t 20 2.1.1.2.2 Kt cu 23 2.1.1.2.3 Sc màu ca da 23 2.1. 23 ng tip cn da trên so khp mu 24 ng tip cn da trên din mo 24  nh khuôn mi 25  26 2.3.1. Eigenfaces 27 2.3.2. Fisherfaces 30 2.3.3. Bi Local Binary Pattern 33 O MT MU SINH TRC HC 36 o mt mu sinh trc 36 3.1.1. Satling 40 3.1.1.1. Thun li 40 3.1.1.2. Hn ch 40 3.1.2. Noninvertible transform 40 3.1.2.1. Thun li 41 3.1.2.2. Hn ch 41 3.1.3. Key-binding biometric cryptosystem 41 3.1.3.1. Thun li 42 3.1.3.2. Hn ch 42 3.1.4. Key generating biometric cryptosystem 42 3.1.4.1. Thun li 43 3.1.4.2. Hn ch 43 o mt Fuzzy Extractor và Secure Sketch 43 3.2.1. Secure Sketches 43 3.2.2. Fuzzy Extractors 45  46 NG MÔ HÌNH THC NGHIM 49 4.1. Xây dng mô hình 49 ng 49 n tin trình 49  49 4.1.1.2.1. Eigenfaces 49 4.1.1.2.2. Fisherfaces 50 4.1.1.2.3. Bi Local Binary Patterns 50 ng t 50 4.1.1.4. To sketch 51 4.1.1.5. Phc h 52 4.1.1.6. Phân tích bo mt 52 4.1.2. Thí nghim 53 4.1.2.1. Eigenfaces 53 4.1.2.2. Fisherfaces 54 4.1.2.3. Bi Local Binary Patterns 55 4.2. Thit k ng dng 55 4.3. Giao din ng dng 56 KT LUNG PHÁT TRIN 59 Kt lun 59 ng phát trin 59 TÀI LIU THAM KHO KÝ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT FRR/FNMR: False Nonmatch Rate/False Rejection Ratio: T l chp nhn sai FAR/FMR: False Match Rate/False Accept Ratio: T l chp nhn sai NFC: Near field communication ROM: Read Only Memory LBP: Local Binary Pattern PCA: Principal Component Analysis LDA: Linear Discriminant Analysis FLD:  RSA: Tên 3 nhà toán hc Rivest, Shamir và Adleman ging dy ti MIT AES: Advanced Encryption Standard JDK: Java Development Kit ADT: Android Development Tools IOS: Internetwork Operating System DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ c ph bin 4 Bng 1.1: So sánh các công ngh nhn dng sinh trc hc 4 Hình 1.2: Mô hình h thng sinh trc hc 5 Hình 1.3: Các giá tr ng ca FAR và FRR 7  phân gii ca 1 nh 18 Hình 2.2: Mt loi trí thc ci nghiên cu phân tích trên khuôn mt 19 Hình 2.3: Mt mu khuôn mt, có 16 vùng và 23 quan h 23  khi trích chu dng eigenfaces 25 Hình 2.5: Tp hình c s d hun luyn 26 Hình 2.6: (a) u vào, (b) nh sau khi chun hóa 27 Hình 2.7: Trung bình nh ca tp d liu nh 27 Hình 2.8: c 28 Hình 2.9: Ví d s tính toán LBP 32 Hình 2.10: Minh ha toán t LBP m rng vi các giá tr P và R khác 32 Hình 2.11: T trái sang phi, các m  m ch m chm nht, m cung thng, biên cc phát trin bi LBP 33 Hình 3.1: Phân loo mt mu sinh trc 34  xác thc vi mu sinh trc hc bo v bng cách s dng ng 35  xác thc khi mu sinh trc hm v s dng mt h mt mã sinh trc hc to khóa 36 Bng 3.1: Tóm tt các quy trình bo v mu khác nhau 37 n ca tin trình 47 Hình 4.2: T l chp nhn sai ca thut toán eigenfaces 52 Hình 4.3: T l chp nha thut toán fisherfaces 52 Hình 4.4: T l chp nhn sai ca thut toán LBPH 53 Hình 4.5: Mô hình ng dng 54 n cu hình ng dng 55 Hình 4.7: Màn hình thu nhn nh vào b hun luyn  Face Training 56 Hình 4.8: Màn hình danh sách ng dng có th s dng xác thc khuôn mt 57 1 MỞ ĐẦU Th k ng kin s tin b t bc ca CNTT. Các ng dng ca CNTT ngày mt phong phú và h tr tc ca i Mt trong nhng ng da CNTT là vic xác thc các thit b s da    m sinh trc c i. Công ngh này có tính duy nh  chính xác và bo mt rc chú trng nghiên cu. Công ngh xác thc sinh trc hc nghiên cu nhi yu  c ngoài.  Vi còn mu các nghiên cu chuyên sâu. Bên c      c kt ni cht ch và rng khp bng Internet, v loi công ngh và thit b phc tt b máy tính, máy tính bng, thit b ng thông minh u này giúp cho bt k ai có th truy cp bt c thông tin gì t bt c t k i vic các thông tin cá nhân ngày càng gn kt cht ch ng mi chung. T c ti gi n ti nhiu k thu thông tin cá nhân và xác thc cá nhân da vào vt s hu (th, con du, chìa khóa ) hoc mã cá nhân (mt khu, mã s PIN ). Tuy nhiên nh có nhiu hn ch  bo mt kém, d quên, mt, d gi mo  khc phc nhng hn ch trên, nhng nghiên cu mm sinh trc vào CNTT  giúp xác thc và nhn dng cá nhân hong mt cách hiu qu. Nhng k thut sinh trc hc ph bin nht, hic nghiên cu và ng dng rng rãi, bao gm nhn dng ging nói, khuôn mt, ch ký, vân tay, mng mt t, ngày nay các thit b s t b máy tính, thit b n thong ngày càng phát trin mnh, ph bin và gn lin vi cuc sng ci, ng nhit b ng là mt thit b không th thiu, nó không ch là mt thit b liên lc thông tin ti gn, nhng nac ci tin, càng ngày c nâng cp nhiu ng dng h  phc v cho công vic hc tp, công vic gii trí ca mi. Chính vì th nên thit b t thit b i thông minh,  nhiu thông tin, d liu quan trng cc bo v tht tt, tránh b mt, b tht thoát. Nt b có vô tình b t hay c tình b ly cp hay mt ai [...]... thông tin cá nhân con ngƣời Chính vì các lý do trên mà tôi quyết định chọn đề tài tốt nghiệp của mình là Xác thực sinh trắc học khuôn mặt trên thiết bị di động Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu cơ bản về các loại sinh trắc học, về phƣơng pháp trích chọn đặc trƣng sinh trắc, xác thực chủ thể con ngƣời và hiện thực trên điện thoại di động sử dụng sinh trắc học khuôn mặt Cấu trúc của luận văn. .. việc sử dụng sinh trắc học trên các thiết bị di động là hầu hết các thiết bị không hỗ trợ một giao di n tiêu chuẩn sử dụng những thông tin sinh trắc học có thể đƣợc thu thập Cuối cùng, vấn đề này có thể đƣợc giải quyết, các ứng dụng một lần có thể dựa vào các thiết bị thu thập thông tin sinh trắc học, các vấn đề khả năng sử dụng kết hợp với xác thực trên thiết bị di động sẽ đƣợc hầu nhƣ bị loại Tuy... các thiết bị di động Một số thiết bị di động đƣợc trang bị đọc dấu vân tay, phần mềm nhận dạng khuôn mặt, Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị chỉ cho phép các phần cứng kiểm tra sinh trắc học/ phần mềm đƣợc sử dụng bởi hệ điều hành để mở khóa các thiết bị Hiện nay, hầu hết các thiết bị di động không cho phép các ứng dụng để sử dụng chuyên ngành phần cứng/phần mềm để xác thực ngƣời dùng sử dụng sinh trắc học. .. biệt cho các thiết bị di động, ví dụ nhƣ đọc thẻ thông minh có thể đƣợc kết nối với jack cắm tai nghe trên các thiết bị di động [1] Sự lựa chọn cho “cái bạn có” yêu cầu ngƣời dùng thực hiện một thiết bị bổ sung kém thuận lợi cho ngƣời sử dụng Một trong những lý do cho sự phổ biến của các thiết bị di động là tiện lợi [1] 1.3.2.3 Sinh trắc học Yếu tố xác thực sinh trắc học này sử dụng để xác thực ngƣời... QUAN VỀ SINH TRẮC HỌC 1.1 Tổng quan về sinh trắc học Sinh trắc học hay công nghệ sinh trắc học (thuật ngữ khoa học là Biometric) là công nghệ sử dụng những thuộc tính vật lý, đặc điểm sinh học riêng của mỗi cá nhân nhƣ vân tay, mống mắt, khuôn mặt để nhận di n Thuật ngữ sinh trắc học (Biometric) đƣợc dùng ghép theo tiếng Hy Lạp từ 2 từ: Bio (thuộc về thực thể sinh vật sống) và metriko (kỹ thuật độ... về sinh trắc học: Chƣơng này đề cập về tổng quan về sinh trắc học, sự phát triển của thiết bị di động và các hệ thống xác thực trên thiết bị di động - Chƣơng 2: Phƣơng pháp rút trích đặc trƣng: Chƣơng này gồm các phân tích phƣơng pháp xác định khuôn mặt, những khó khăn và thử thách trong bài toán xác định khuôn mặt và tìm hiểu các phƣơng pháp rút trích đặc trƣng - Chƣơng 3: Phƣơng pháp bảo mật mẫu sinh. .. hình với sinh trắc học nhƣ điều chỉnh chấp nhận sai / từ chối giá sai sẽ vẫn cần phải đƣợc giải quyết [1] Sinh trắc học điển hình đƣợc sử dụng để xác thực ngƣời dùng (không chỉ trên các thiết bị di động) bao gồm các tính năng trên khuôn mặt, giọng nói, dấu vân tay, 17 mẫu mống mắt, … Một số trong số này là dễ dàng hơn để vƣợt qua hơn những cái khác [1] 1.4 Các công nghệ xác thực sinh trắc học đã đƣợc... ngƣời dùng bị thỏa hiệp [1] 1.3.1 Rủi ro Một thiết bị, giải pháp xác thực ngƣời dùng điện thoại di động phải giải quyết ba rủi ro an ninh chính [1] 1.3.1.1 Thiết bị bị mất cắp Nếu thiết bị của ngƣời dùng bị mất hoặc bị đánh cắp, kẻ tấn công thƣờng có thể nhận đƣợc quyền truy cập vào tất cả mọi thứ đƣợc lƣu trữ trên thiết bị Điều này thƣờng là đúng bởi vì hiện nay, hầu hết các thiết bị di động hoặc không... thọ pin hạn chế trên các thiết bị di động, …[1] Lƣu ý rằng ứng dụng sandboxing thƣờng hạn chế tác động của phần mềm độc hại trên thiết bị di động Thiết bị di động chạy các ứng dụng trong cát nơi các nguồn lực mà các ứng dụng có thể truy cập đƣợc giới hạn Trừ khi một thiết bị bắt nguồn từ những biện pháp bảo vệ thƣờng giới hạn những gì phần mềm độc hại có thể làm trên các thiết bị di động [1] Nhìn chung,... thiết bị để tìm kiếm thông tin nào đó thì thật là nguy hiểm Để bảo vệ việc truy cập vào thiết bị với đúng chủ nhân thật sự của nó đƣợc mọi ngƣời dùng rất quan tâm và đƣợc xem là một việc rất quan trọng giống nhƣ là đăng nhập vào thiết bị máy tính vậy Vì vậy, việc tìm hiểu và nghiên cứu về xác thực sinh trắc học trên thiết bị số, ở đây là thiết bị di động là một vấn đề quan trọng trong việc bảo vệ thông . BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG *** MẠCH THỊ KIM HẠNH XÁC THỰC SINH TRẮC HỌC KHUÔN MẶT TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG Luc s Công ngh Thông. NAI, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG *** MẠCH THỊ KIM HẠNH XÁC THỰC SINH TRẮC HỌC KHUÔN MẶT TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG Chuyên ngành: Công ngh Thông tin Mã s:. QUAN VỀ SINH TRẮC HỌC 1.1. Tổng quan về sinh trắc học Sinh trc hc hay công ngh sinh trc hc (thut ng khoa hc là Biometric) là công ngh s dng nhng thuc tính vt lým sinh hc