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speicherten Merkmalsatz des Zugriffsberechtigten verglichen wird. Bei Übereinstimmung in einem gewissen, vorgebbaren Grad wird der Zugang erteilt, sonst abgewiesen. Dabei können auch mehrere biometrische Merkmale, z.B. ein Fingerabdruck und ein Sprachmuster, kombiniert werden, um die Sicherheit zu erhöhen.
Da die Messung biometrischer Merkmale niemals eindeutig ist, wie z.B. ein Zahlenschlüssel, bestehen Fehlermöglichkeiten, welche für den Sicherheitsgrad bedeutsam sind. Insbesondere kennt man die Falschakzeptanz-Fehlerrate (False Acceptance Rate) , welche festlegt, mit welcher Häufigkeit ein Unberechtigter Zugang erhält, sowie die Abweisungsfehlerrate (False Rejection Rate), die angibt, mit welcher Häufigkeit ein Be- rechtigter abgewiesen wird. Es versteht sich, dass beide Fehlerraten möglichst klein sein sollten, wobei für die Sicherheit insbesondere die Falschakzeptanz-Fehlerrate von besonderer Bedeutung ist.
Bei Kauf oder Inbetriebsetzung einer biometrischen Einrichtung der gegenständlichen Art muss der Benutzer verständlicherweise die Fehlerraten kennen bzw. müssen diese Fehlerraten den jeweiligen Sicherheitsanforderungen entsprechend gewählt werden.
Zur Ermittlung der genannten Fehlerraten benötigt man gegenwärtig weitläufige Feldtests mit sehr vielen Teilnehmer, wobei sich als Ergebnis Mittelwerte über eine große Anzahl von Menschen erhalten lassen. Bei diesen Tests wird jeweils eine Person als berechtigt angenommen und gegen eine größere Anzahl anderer Personen ausgetestet. Die erhaltenen Fehlerraten, nämlich eine Falschakzeptanzfehlerrate und eine Abweisungsfehlerrate werden sodann dem gelieferten Gerät oder System beigegeben.
Die Praxis zeigt jedoch, dass sowohl die Falschakzeptanz- Fehlerrate, als auch die Abweisungsfehlerrate sehr stark von
der jeweiligen Person, nämlich dem „Berechtigten', abhängen. Da sehr viele biometrische Einrichtungen auch persönliche Einrichtungen sind, sind für einen Anwender insbesondere die persönlichen Kenngrößen interessant, was allerdings voraus- setzen würde, dass mit den biometrischen Merkmalen des jeweiligen Anwenders ausgiebige und kostspielige Tests durchgeführt werden müssten.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zu schaffen, welches auf verhältnismäßig einfache und kostengünstige Weise die Ermittlung persönlicher Fehlerraten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der biometrischen Einrichtung unter Verwendung einer Datenbank, welche eine Anzahl von Fremdmerkmalsätzen enthält, ein Testlauf zum Vergleich dieser Fremdmerkmalsätze mit dem Merkmalsatz eines abgespeicherten aktuellen Merkmals des Berechtigten durchge- führt und hieraus persönliche Fehlerraten für den Berechtigten ermittelt werden.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass lediglich ein einziges Mal eine Datenbank erstellt werden muss, die sodann auf einem Datenträger abgespeichert mit der biometrischen Einrichtung mitgeliefert werden kann. Der Benutzer muss sodann sein biometrisches Merkmal, z.B. einen Fingerabdruck eingeben und daraufhin führt die Einrichtung einen Testlauf durch, in welchem die Fehlerraten bestimmt werden können.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass mit Hilfe einer zumindest hinsichtlich der Abtastung biometrischer Merkmale mit der biometrischen Einrichtung äquivalenten Einrichtung biometrische Merkmale verschie- dener Fremdpersonen erfasst und als Fremdmerkmalsätze in der Datenbank abgespeichert werden. Bei dieser Variante werden
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Wie bereits erwähnt wird als Fehlerrate vorzugsweise eine Falschakzeptanz-Fehlerrate und/oder eine Abweisungsfehlerrate ermittelt.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe lässt sich auch eine biometrische Einrichtung der eingangs genannten Art heranziehen, welche dazu ausgebildet ist, unter Zugriff auf eine Datenbank, welche eine Anzahl von Fremdmerkmalsätzen enthält, einen Testlauf zum Vergleich dieser Fremdmerkmalsätze mit dem Merkmalsatz eines abgespeicherten aktuellen Merkmals des Berechtigten durchzuführen und hieraus eine persönliche Fehlerrate für den Berechtigten zu ermitteln.
Die mit dieser Einrichtung erzielbaren Vorteile sowie jene, welche den abhängigen Ansprüchen 9 bis 13 zugeordnet werden können, wurden bereits weiter oben erwähnt.
Die Erfindung samt weiterer Vorteile ist im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in welchen zeigen:
* Fig. 1 in einer schematischen Darstellung die Erstellung einer Datenbank im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens und deren Verwendung zusammen mit einer biometrischen Einrichtung,
" Fig. 2 in einem Diagramm den beispielsweisen Zusammenhang zwischen der Abweisungsfehlerrate und der Falschakzeptanz- Fehlerrate verglichen mit einer Gleichfehlerrate, und
• Fig. 3 in einem ähnlichen Diagramm, jedoch in anderem Maßstab eine Darstellung wie Fig. 2, jedoch für drei unterschiedliche Benutzer erstellt.
In Fig. 1 ist gezeigt, dass mit Hilfe einer Einrichtung BAR, die auch einen biometrischen Sensor SEN aufweist, von einer Anzahl n von Personen diesen zugeordnete biometrische Merkma-
le, hier die Abdrücke je eines Fingers Fl, F2, .... Fn abgetastet bzw. aufgenommen werden. In der Einrichtung BAR werden in dem Fachmann bekannter Weise die wesentlichen Merkmale aus der hinter dem biometrischen Sensor SEN anfallenden Informa- tion extrahiert und als Merkmalsatz in eine Datenbank DAB geschrieben, die hier als Compact Disk beispielsweise realisiert ist.
Die Datenbank DAB wird sodann einer biometri.schen Einrichtung BER zur Verfügung gestellt bzw. mit dieser zusammen einem Be- nutzer ausgeliefert. Bei Inbetriebnahme der Einrichtung BER gibt der Benutzer, hier auch als Berechtigter bezeichnet, ein persönliches biometrisches Merkmal, z.B. eines Fingers FW mittels eines Sensors SEN ein. Wiederum nach einer Extraktion wird eine Merkmalsatz des aktuellen biometrischen Merkmals MB erstellt, wobei anzumerken ist, dass dieser Merkmalsatz MB auch durch eine Mittelung über wiederholte Eingaben des biometrischen Merkmals durch den Benutzer erstellt werden kann. Der Merkmalsatz MB wird nun in einem Speicher der Einrichtung BER abgelegt und der Benutzer bzw. Berechtigte kann sodann einen Testlauf veranlassen, welcher dazu dient, jeden der
Merkmalsätze Mi der Datenbank DAB gegen das persönliche Merkmal MB des Benutzers auszutesten.
Im Zuge des Testlaufes werden die persönlichen Fehlerraten für den Berechtigten ermittelt, nämlich die Falschakzeptanz- Fehlerrate, die angibt, mit welcher Häufigkeit einem Nicht- Berechtigten durch die Einrichtung BER Zugang gewährt wird, sowie die Abweisungsfehlerrate FRR, die angibt, mit welcher Häufigkeit der Berechtigte von der biometrischen Einrichtung BER abgewiesen wird.
Insbesondere wird die Abweisungsfehlerrate FRR in einer dezitierten Testreihe ermittelt, in welcher der Benutzer sicherstellen muss, dass keine fremde Person einen Zugang oder Zutritt versucht. Nach beispielsweise einigen hundert Versuchen kann eine Abweisungsfehlerrate FRR im Prozentbereich er it-
telt werden, z.B. durch Zählung der Anzahl der Ablehnungen oder durch Auswertung der Trefferwerte, die angeben, wie stark die Ablehnung oder Akzeptanz war. Werden die Merkmalsätze gespeichert, so lässt sich daraus eine Kurve der Abwei- sungsfehlerrate FRR in Abhängigkeit einer virtuellen Schwelle ermitteln. In ähnlicher Weise wird durch Austestung des aktuellen persönlichen Merkmals MB des Benutzers gegen alle Fremdmerkmale die Falschakzeptanz-Fehlerrate in Abhängigkeit von einer virtuellen Schwelle ermittelt.
Die solchermaßen ermittelten Kurven für die Falschakzeptanz- Fehlerrate FAR und die Abweisungsfehlerrate FRR versetzen den Benutzer in die Lage, sich seine individuelle Sicherheit selbst durch Einstellung der realen Schwelle zu bestimmen. Die Einrichtung kann dem Benutzer auch eine sogenannte „Re- ceiver-Operator-CurveλΛ anzeigen, die als Beispiel in Fig. 2 dargestellt und mit ROC bezeichnet ist. Die in dem Diagramm verlaufende 45°-Gerade wird als Gleichfehlerrate (Equal- Error-Rate) bezeichnet und ist zum Vergleich und zur Veranschaulichung eingezeichnet.
In Fig. 3 sind dagegen drei verschiedene Abhängigkeiten für unterschiedliche Personen dargestellt, wobei sich Fig. 3 von Fig. 2 lediglich durch die Wahl des Maßstabs unterscheidet, die auch dazu führt, dass die Gleichfehlerrate hier in Fig. 3 einen anderen Anstieg aufweist. Die in Fig. 3 eingezeichneten Kurven für drei verschiedene Personen sind hier mit ROC1, ROC2 und ROC3 bezeichnet.
Es ist weiters möglich, für die Datenbank DAB Fremdmerkmalsätze mit statistisch verteilten, jedoch virtuellen Merkmalen zu erzeugen, welche sich bezüglich ihrer Eigenschaften wie Merkmale realer Personen verhalten. Eine solche Datenbank hat den Vorteil, dass ausgeschlossen wird, dass ein Zulieferant zu der Fremddatenbank falsche Werte für z.B. die Falschakzep- tanz-Fehlerrate erhält, weil sich eben auch sein Merkmalsatz in dieser Datenbank befindet. Es muss nur tatsächlich sicher-
gestellt werden, dass sich die künstlich erzeugten Merkmalsätze nachweislich wie „normale' Merkmalsätze realer Personen verhalten. Dabei ergibt sich als Vorteil, dass die Fremdmerkmalsätze nicht dauernd gespeichert werden müssen, sondern bei Bedarf vorübergehend erzeugt werden, sodass der Speicherplatz ökonomisch verwaltbar ist.
Insbesondere bei Verwendung einer Datenbank, welche Datensätze existierender Personen enthält, ist es sinnvoll, die Datenbank zu verschlüsseln und eine Entschlüsselung nur während des Testlaufes zu ermöglichen, um die Daten der Fremdpersonen zu schützen.
Die Erfindung bietet unter anderem den Vorteil, das sie bei der Ermittlung der Fehlerraten auf eine Einzelperson Rücksicht nehmen kann, wodurch sich mit größerer Sicherheit und rascher entsprechende Sicherheitsschranken festlegen lassen, was beispielsweise die in Fig. 3 gezeigte Auswertung anhand von drei Testpersonen illustriert.