Automatic system for personal authentication using the retinal vessel tree as biometric pattern

Resumen

La autenticación fiable de personas es un servicio cuya demanda aumenta en muchos campos, no sólo en entornos policiales o militares sino también en aplicaciones civiles tales como el control de acceso a zonas restringidas o la gestión de transacciones nancieras. Los sistemas de autenticación tradicionales están basados en el conocimiento (una palabra clave o un PIN ) o en la posesión (una tarjeta, o una llave). Dichos sistemas no son sucientemente ables en numerosos entornos, debido a su incapacidad común para diferenciar entre un usuario verdaderamente autorizado y otro que fraudulentamente haya adquirido el privilegio. Una solución para estos problemas se encuentra en las tecnologías de autenticación basadas en biometría. Un sistema biométrico es un sistema de reconocimiento de patrones que establece la autenticidad de los individuos caracterizándolos por medio de alguna característica física o de comportamiento. Existen muchas tecnologías de autenticación, algunas de ellas ya implementadas en paquetes comerciales. Las técnicas biométricas más comunes son la huella digital, probablemente la característica más antigua usada en biometría, iris, cara, geometría de la mano y, en cuanto a las características de comportamiento, reconocimiento de voz y rma. Hoy en día, la mayoría de los esfuerzos en los sistemas biométricos van encaminados al diseño de entornos más xi xii seguros donde sea más difícil, o virtualmente imposible, crear una copia de las propiedades utilizadas en el sistema para discriminar entre usuarios autorizados y no autorizados. En este contexto, el patrón de vasos sanguíneos en la retina se presenta como una característica biométrica relativamente joven pero muy interesante debido a sus propiedades inherentes. La más importante es que se trata de un patrón único para cada individuo. Además, al ser una característica interna es casi imposible crear una copia falsa. Por último, otra propiedad interesante es que el patrón no cambia signicativamente a lo largo del tiempo excepto en casos de algunas patologías serias y no muy comunes. Por todo ello, el patrón de retina puede ser considerado un rasgo biométrico válido para la autenticación personal ya que es único, invariante en el tiempo y casi imposible de imitar. Por otra parte, el mayor incoveniente en el uso del patrón de vasos de la retina como característica biométrica radica en la etapa de adquisición todav ía percibida por el usuario como invasiva e incómoda. Hoy en día, existen mecanismos para obtener imágenes digitales de manera instantánea a través de cámaras no invasivas pero estos avances requieren a su vez una mayor tolerancia a variaciones en la calidad de la imagen adquirida y, por tanto, métodos computacionales más elaborados que sean capaces de procesar la información en entornos más heterogéneos. En esta tesis se presenta un nuevo sistema de autenticación automático usando el árbol retiniano como característica biométrica. El objetivo es diseñar y desarrollar un patrón biométrico robusto y compacto que sea fácilmente manejable y almacenable en dispositivos móviles de hoy en día como tarjetas con chip. La plantilla biométrica desarrollada a partir del árbol retiniano consiste en sus puntos característicos (bifurcaciones y cruces entre vasos) de forma que no sea necesario el almacenamiento y procesado de todo el árbol para realizar la autenticación.