FH St. Pölten optimiert Verfahren der BenutzerInnenerkennung über das Gesicht
(firmenpresse) - St. Pölten, 23. März 2011 – Gesicht zu zeigen reicht künftig aus, um sich als BesitzerIn
seiner Chipkarte auszuweisen. Möglich macht dies ein neues Verfahren der biometrischen
Authentifizierung der FH St. Pölten, das für gängige Chipkarten entwickelt wird. Dabei wird
ein auf dem Chip gespeichertes Personenfoto mit einem jeweils aktuellen Kamerabild
abgeglichen. Die Vorteile dieser einfach anwendbaren Methode haben auch schon erste
KooperationspartnerInnen aus der Wirtschaft erkannt. Sie arbeiten mit den ForscherInnen
des Instituts für IT Sicherheitsforschung bereits am großflächigen Einsatz dieser
Technologie.
Ãœber 20 Milliarden Chipkarten sind heute weltweit als Bankkarten, e-cards oder SIM-Karten
im Einsatz. Passwort & PIN braucht sich zukünftig aber niemand mehr zu merken. Dank
der Forschungsleistung der FH St. Pölten sind diese Methoden der Authentifizierung
Technologien von gestern. Steckt man in Zukunft seine Chipkarte etwa in den Bankomat,
reicht ein Lächeln, um Geld zu beheben. Denn die Authentifizierung der NutzerInnen
erfolgt dann über die Erkennung des Gesichts. Andere Ansätze, wie beispielsweise die
Erkennung über den Fingerabdruck, sind in der Gesellschaft im alltäglichen Einsatz wenig
akzeptiert und die Implementierung der Systeme kostenintensiv. Aus diesem Grunde
haben sich die ForscherInnen des Instituts für IT Sicherheitsforschung der
Herausforderung gestellt, hier neue Maßstäbe zu setzen. Dank einer engen Verknüpfung
von Lehre und höchst aktueller Forschungstätigkeit an der FH St. Pölten leisteten dabei
auch Studierende des Studiengangs IT-Security einen wesentlichen Beitrag.
Chip mit Gesicht
"Die Authentifizierung mittels Gesichtserkennung über die Chipkarte genießt eine hohe
Akzeptanz bei den BenutzerInnen", sagt der Projektleiter Univ.-Doz. Dr. Ernst Piller.
„Schließlich sind wir daran gewöhnt, uns über unser Gesicht auszuweisen. Auf jedem
Ausweis befindet sich ein Foto. Und das ist beim Chipkartensystem ähnlich. Nur wird hier
ein auf dem Chip gespeichertes Foto mit einem aktuellen Kamerabild abgeglichen." Der
biometrische Mustervergleich erfolgt somit direkt am Chip der eigenen Karte, da die
NutzerInnen nicht identifiziert, sondern nur authentifiziert werden sollen. Dafür müssen die
persönlichen Daten nicht zentral in einer Datenbank gespeichert werden. Dieses sog.
Matching-on-Chip-Verfahren – kurz: MOC – bietet so erhöhten Schutz vor
Datenmissbrauch und maximale Sicherheit für die BenutzerInnen.
Um jedoch ein Verfahren der Gesichtserkennung entwickeln zu können, das für gängige
Chipkarten tauglich – und damit praktikabel – ist, war eine zweijährige Forschungstätigkeit
nötig. Die größte Herausforderung, der sich das FoscherInnen-Team stellen musste, war
der enorme Umfang der Datenmengen, die durch die biometrische Verarbeitung des
menschlichen Gesichts gewonnen werden. "Im Gegensatz zu einem Fingerabdruck bietet
ein Gesicht aufgrund der großen Flächen reduzierte und weniger aussagekräftige
Informationen über eine Person. Zum Beispiel haben sehr viele Personen den gleichen
Augenabstand, sehen aber völlig unterschiedlich aus. Deshalb müssen auch viel mehr
Daten verarbeitet werden. Diese stellen aber für die herkömmliche Chipkarte eine große
Hürde dar, da sie nur über sehr begrenzte Speicher- und Rechnungsleistungen verfügt",
erklärt Dr. Piller.
Die Vermessung des Gesichts
Aus diesem Grund wurden im ersten Projektabschnitt bestehende Verfahren der
Gesichtserkennung analysiert und evaluiert. Sie basieren auf Algorithmen, die ein Gesicht
auf unterschiedliche Art analysieren. Allen gemeinsam ist, dass sie ein Gesicht als eine
Anzahl von Punkten wahrnehmen. Wie diese dann ausgewertet werden, variiert. Es zeigte
sich, dass die verschiedenen verwendeten Algorithmen jeweils Stärken und Schwächen
aufweisen. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend, wurde im zweiten Teil des Projekts ein
neues Vorgehen erforscht und entwickelt, sodass ein schnellstmögliches und kompaktes
Verfahren entstand. Dies wird nun auch den begrenzten Möglichkeiten einer Chipkarte
gerecht. In der Realität kann der Abgleich zwischen Foto und Kamerabild auf einer
Chipkarte in nur einer Sekunde erfolgen.
Aber nicht nur die schnelle Analyse und die breite Akzeptanz stellen Vorteile des MOC-
Verfahrens dar. Entscheidend für die Praxisanwendung ist ebenso die Implementierung
des Systems: diese kommt ganz ohne Spezialtechnologien aus. Während auf die
Chipkarte nur ein Personenfoto geladen werden muss, braucht z. B. in den Bankomat
lediglich eine handelsübliche Kamera eingebaut werden, die ein Bild der NutzerInnen
aufnimmt. Das Zukunftspotential dieser neuen Art der biometrischen Authentifizierung
haben sowohl Wirtschaft, als auch die öffentliche Hand längst erkannt. Aus diesem Grund
honoriert das österreichische Bundesministerium für Verkehr und Innovation und jenes für
Wirtschaft, Familie und Jugend die anwendungsorientierte Forschung der FH St. Pölten
und fördert das Projekt Face-MOC im Zuge des FFG-Programms COIN Aufbau bereits seit
der ersten Stunde. Die Ergebnisse überzeugten nun auch WirtschaftspartnerInnen, welche
in der biometrischen Authentifizierung und in Chipkartensystemen wichtige und wachsende
Märke der IT-Security sehen.
Pressetext zum Download verfügbar unter:
http://www.fhstp.ac.at/ueberuns/presse/presseaussendungen
Kontakt FH St. Pölten:
Prof. (FH) Univ.-Doz. DI Dr. Ernst Piller
Fachhochschule St. Pölten
Leiter Institut für IT Sicherheitsforschung
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3100 St. Pölten
T +43 / (0)2742 / 313 228 - 636
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Über die Fachhochschule St. Pölten
Die Fachhochschule St. Pölten ist Anbieterin praxisbezogener und leistungsorientierter
Hochschulausbildung in den Bereichen Technologie, Wirtschaft und Gesundheit & Soziales.
In mittlerweile 14 Studiengängen werden mehr als 1800 Studierende betreut. Neben der
Lehre widmet sich die FH St. Pölten intensiv der Forschung. Die wissenschaftliche Arbeit
erfolgt innerhalb der Studiengänge sowie in eigens etablierten Instituten, in denen laufend
praxisnahe und anwendungsorientierte Forschungsprojekte entwickelt und umgesetzt werden.