СИНТЕЗ ТЕСТОВЫХ ОБРАЗОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ СТОЙКОСТИ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В СИСТЕМАХ БИОМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ 

Гришко Алексей Константинович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), alexey-grishko@rambler.ru
Лукин Виталий Сергеевич, аспирант, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г.Пенза, ул. Красная, 40), Kipra@pnzgu.ru
Юрков Николай Кондратьевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), yurkov_NK@mail.ru

004.056; 51-76

DOI

10.21685/2307-4205-2017-2-5

Аннотация. Актуальность и цели. Современное общество предполагает активное использование интернет-ресурсов. Существующая практика парольной защиты доступа к личным кабинетам обладает существенной уязвимостью. Для усиления защиты доступа к электронным ресурсам госструктур и личным кабинетам пользователей необходимы технологии биометрической аутентификации личности путем преобразования личных биометрических данных человека в его криптографический ключ или длинный пароль доступа. Для реализации поставленной цели используются специальные преобразователи на основе нейронных сетей. В этом случае информационная безопасность напрямую зависит от стойкости нейросетевых преобразователей и генерации для процедуры ее оценки тестовых биометрических образов. Целью является разработка тестовых биометрических рукописных образов для оценки стойкости нейросетевых преобразователей биометрия-код с помощью программы.
Материалы и методы. В статье использованы методы имитационного моделирования и теория нейронных сетей. Использованы среда моделирования Mathcad и среда БиоНейроАвтограф.
Результаты. Синтезирована модель тестовых биометрических рукописных образов. Произведено сравнение статистических данных полученных образов с исходными. Модель протестирована в среде БиоНейроАвтограф.
Выводы. С помощью данной модели можно производить оценку стойкости нейросетевых преобразователей биометрия-код. Модель позволяет пользоваться ограниченной исходной информацией и существенно сократить время на создание образов. Это приведет к уменьшению временных, физических и экономических затрат на оценку стойкости нейросетевых преобразователей.

Ключевые слова

нейронная сеть, биометрия, биометрический образ, стойкость, модель

 Скачать статью в формате PDF

1. Руководство по биометрии / Р. М. Болл, Дж. X. Коннен, Ш. Панканти, Н. К. Ратха, Э. У. Сеньор. – М. :Техносфера, 2007. – 368 с.
2. Глотов, H. В. Биометрия / H. В. Глотов, Л. А. Животовский, H. В. Хованов, H. H. Хромов-Борисов. – Л. :ЛГУ, 1982. – 236 с.
3. Лукин, В. С. Обзор основных параметров и методов оценки стойкости нейросетевых биометрических преобразователей / В. С. Лукин, А. К. Гришко, Н. В. Горячев // Современные информационные технологии. – 2015. – Вып. 22. – С. 33–37.
4. Иванов, А. И. Многомерная нейросетевая обработка биометрических данных с программным воспроизведением эффектов квантовой суперпозиции : моногр. / А. И. Иванов. – Пенза : Изд-во АО «ПНИЭИ», 2016. – 133 с.
5. Малыгин, А. Ю. Быстрые алгоритмы тестирования нейросетевых механизмов биометрикокриптографической защиты информации / А. Ю. Малыгин, В. И. Волчихин, А. И. Иванов, В. А. Фунтиков. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2006. – 161 с.
6. Гришко, А. К. Анализ применения методов и положений теории статистических решений и теории векторного синтеза для задач структурно-параметрической оптимизации / А. К. Гришко // Надежность и качество сложных систем. – 2016. – № 4 (16). – С. 26–34. DOI: 10.21685/2307-4205-2016-4-4.
7. ГОСТ Р 52633.0–2006. Защита информации. Техника защиты информации. Требования к средствам высоконадежной биометрической аутентификации. – М. : Стандартинформ, 2007. – 19 с.
8. Гришко, А. К. Алгоритм поддержки принятия решений в многокритериальных задачах оптимального выбора / А. К. Гришко // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2016. –№ 1 (17). – С. 242–248.
9. Зудов, А. Б. Интерфейсы на естественном языке как связь нейронных сетей с экспертными системами /А. Б. Зудов, А. К. Гришко // В мире научных открытий. – 2010. – № 5-1. – С. 119–122.
10. Гришко, А. К. Определение показателей надежности структурных элементов сложной системы с учетом отказов и изменения параметров / А. К. Гришко // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. –2016. – № 2 (16). – С. 51–57.
11. Гришко, А. К. Оптимальное управление параметрами системы радиоэлектронных средств на основе анализа динамики состояний в условиях конфликта / А. К. Гришко // Известия высших учебных заведе-ний. Поволжский регион. Технические науки. – 2016. – № 2 (38). – С. 102–111. DOI: 10.21685/2072-3059-2016-2-9.
12. Гришко, А. К. Анализ надежности сложной системы на основе динамики вероятности отказов подсистем и девиации параметров / А. К. Гришко // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. –2016. – № 6 (34). – С. 116–121.
13. Лукин, В. С. Помехоустойчивое кодирование информации в системах хранения и восстановления данных / В. С. Лукин, А. П. Иванов, М. В. Бойцова // МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ 21 ВЕКА : сб. ст. ХIII Междунар. науч.-техн. конф. – Пенза : Приволжский дом знаний, 2015. – С. 38–44.
14. Гришко, А. К. Алгоритм оптимального управления в сложных технических системах с учетом ограничений / А. К. Гришко // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2017. –№ 1 (21). – C. 117–123.
15. Grishko, A. Adaptive Control of Functional Elements of Complex Radio Electronic Systems / A. Grishko, N. Goryachev, N. Yurkov // International Journal of Applied Engineering Research. – 2015. – Vol. 10, № 23. –Р. 43842–43845.
16. Management of Structural Components Complex Electronic Systems on the Basis of Adaptive Model / A. Grishko, N. Goryachev, I. Kochegarov, S. Brostilov, N. Yurkov // 13th International Conference on Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications, and Computer Science (TCSET). – Lviv-Slavsko, Ukraine. – 2016. – Р. 214–218. DOI: 10.1109/TCSET.2016.7452017.
17. Grishko, A. Parameter control of radio-electronic systems based of analysis of information conflict / A. Grishko // 13th International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronics Instrument Engineering (APEIE). – Novosibirsk, Russia, 2016. – Vol. 2. – Р. 107–111. DOI: 10.1109/APEIE.2016.7806423.