Biometrie- Was ist das?


Leonardo da Vinci – „der vitruvianische Mensch"

Biometrische Erkennungsmethoden sind in den letzten Jahren immer aktueller geworden, vor allem in der Bekämpfung des Terrorismus hat die Biometrie enorm an Bedeutung gewonnen. Der Begriff Biometrie ist griechischen Ursprungs und leitet sich aus den Worten bios (= Leben) und metrein (= messen) her und bedeutet die Wissenschaft der Körpermessung von Lebewesen.


Biometrischen Erkennung bedeutet die Identität einer Person zu ermitteln (Identifikation) oder eine behauptete Identität zu bestätigen bzw. zu widerlegen (Verifikation). Anstatt herkömmlicher Methoden wie Passwort, Karte oder Schlüssel bietet die biometrische Messung eine praktische Personenidentifikation. Biometrische Erkennung durch ein biometrisches System verfolgt das Ziel, eine mittels automatisierter Messung durch ein spezifisches Merkmal bestimmte Person von anderen unterscheidbar zu machen. Es muss sich daher -in Abgrenzung zur Forensik- um die automatische Erkennung eines lebenden Individuums in Echt-Zeit handeln. Schon bei den Assyrern kann archäologisch bestätigt werden, dass biometrische Vermessung benutzt wurde, um Personen zu identifizieren. Die älteste Form der Vermessung ist der Fingerabdruck (Daktyloskopie), welcher auch in der Tang-Dynastie (618-906) benutzt wurde, um Verträge zu kennzeichnen. So hat sich die Biometrie seitdem immer weiterentwickelt, wird seit 1858 in der Kriminalistik eingesetzt und ist heute auch im neuen biometrische Reisepass zu finden.



Wie funktioniert ein biometrisches System?


Als ein biometrisches System bezeichnet man die Hard- und Software- Kombination zur Erkennung von Personen anhand biometrischer Merkmale. Die Hardware Komponente bildet ein Sensor, meist eine Kamera, der ein bestimmtes Merkmal einer Person aufnimmt. Die Software- Komponente verarbeitet die erhaltenen Daten. Die biometrische Erkennung durch ein solches System besteht aus den Komponenten Datenaufnahme, Merkmalsextraktion und Vergleich.


Damit überhaupt mit einem biometrischen System gearbeitete werden kann, müssen aber zunächst Datensätze der zu identifizierenden Personen gespeichert werden. Diese erstmalige Registrierung einer Person durch Speicherung ihres Merkmals im System nennt man Enrolment. Der Sensor nimmt ein Bild vom Originalmerkmal auf, verarbeitet dieses weiter und extrahiert durch spezielle Algorithmen die Merkmale als Datensatz. Dieser wird nun zusammen mit anderen relevanten Personendaten als so genanntes Template gespeichert.


Bei der Personenerkennung mit einem biometrischen System unterscheidet man zwischen Identifikation und Verifikation. Bei der Identifikation geht es darum, eine Person in der vorhandenen Datenbank zu finden. Dazu wird diese durchsucht, bis das System auf das Merkmal trifft, das mit den aktuellen Daten am Sensor übereinstimmt. Es wird ein 1:n Vergleich durchgeführt, da der Datensatz einer Person mit einer Vielzahl anderer Daten verglichen wird. Die Funktion der Verifikation ist es, den Wahrheitsgehalt einer Aussage zu überprüfen. Dazu gibt sich eine Person zunächst als eine bestimmte Person zu erkennen. Daraufhin wird das entsprechende Template der Person mit dem Merkmal der gegenüberstehenden Person verglichen. Dies nennt man einen 1:1 Vergleich:


Die eigentliche Personenerkennung findet nun folgendermaßen statt:


  • Ein Handgerät mit Sensor zur Iriserkennung

    Datenaufnahme: Will sich eine Person – durch ein bestimmtes Merkmal berechtigt – z.B. Zutritt zu einem Raum verschaffen, lässt sie den Sensor erneut eine Aufnahme ihres Merkmals machen. Die Vorgehensweise ist dabei dieselbe wie beim Enrolment.
  • Merkmalsextraktion: Auch diese verläuft wie beim Enrolment. Das kennzeichnende Merkmal wird genau fokussiert und unwichtige Informationen ausgeblendet. Mithilfe spezieller Algorithmen werden nun die wichtigen Informationen des Merkmals zu einem Datensatz extrahiert.
  • Matching: Beim Matching werden die aktuell vorliegenden Daten, auch Sample genannt, mit dem im System vorhandenen Template verglichen. Je nach Identifikation oder Verifikation werden alle im System gespeicherten Templates oder nur ein bestimmtes zum Vergleich heran gezogen.

Sample und Template derselben Person gleichen sich aber niemals 100prozentig. Dies ist auf Messfehler und minimale vorübergehende Veränderungen am Merkmal zurückzuführen. Demnach muss das System eine gewisse Toleranz gegenüber Abweichungen zeigen. Das Maß der Abweichung drückt sich im so genannten Matching Score aus. Aufgrund einer festgelegten Akzeptanzschwelle entscheidet das System, ob die Person identifiziert bzw. verifiziert werden kann, akzeptiert oder verbietet also den Zutritt.



Biometrische Charakteristika


Die Iris gehört zu den biometrischen Charakteristika.

Biometrische Charakteristika sind Eigenschaften, die einen Menschen aufgrund seiner individuellen Verhaltens- und Körpermerkmale eindeutig kennzeichnen. Dazu gehören zum Beispiel: Körpergröße, Iris, Nagelbett, Gangstil, Körpergeruch, DNA und viele mehr. Wichtig ist, dass die vier folgenden Eigenschaften dabei berücksichtigt werden, damit man einen Menschen eindeutig autorisieren kann:


  • Messbarkeit: das Charakteristikum sollte eine gut definierbare Messgröße haben, für die es geeignete Sensoren gibt um sie messbar zu machen.
  • Universalität: das Charakteristikum sollte bei möglichst vielen Personen vorkommen
  • Einmaligkeit: der Messwert des Charakteristikums sollte bei jeder Person einzigartig sein
  • Konstanz: der Messwert sollte unabhängig vom Messzeitpunkt und damit unveränderlich sein

Um die vielen unterschiedlichen Charakteristika besser zu unterscheiden, werden sie meist in aktive/ passive, verhaltens-/ physiologiebasierte oder dynamisch/ statische Charakteristika kategorisiert. Mit dynamisch sind veränderliche Merkmale gemeint. Das Gegenteil dazu bilden die statischen, also die unveränderlichen Attribute. Während sich physiologiebasierte Charakteristika auf die dauerhaften äußerlichen Merkmale einer Person beziehen, richten sich die verhaltensbasierten Charakteristika auf das aktive Handeln einer Person, welches Änderungen unterliegt.


Physiologiebasierte Charakteristika beruhen in der Regel auf passiven Merkmalen wie Gesicht- und Iriserkennung, sowie Fingerabdruck oder Handgeometrie. Diese Attribute sind unveränderlich (also statisch) und bleiben das ganze Leben lang über erhalten. Zu den verhaltensbezogenen Charakteristika gehören dagegen die Stimme, die Unterschrift oder der Anschlagsrhythmus der Tastatur. Diese Merkmale basieren auf der Untersuchung von personencharakteristischen Anteilen menschlicher Aktionen und sind somit aktiv und dynamisch, also veränderlich. Da sie von der Physiologie und den Emotionen beeinflusst werden, unterliegen sie immer natürlichen Schwankungen. So sieht eine Unterschrift beispielsweise nie gleich aus. Die Bewegung ist immer etwas unterschiedlich, jedoch ist sie grundsätzlich durch das motorische System der jeweiligen Person bestimmt. Verhaltensbezogene Merkmale enthalten also stets noch eine physiologische Komponente und stellen somit, auch immer eine Ausprägung eines statischen Merkmals dar.


Im Folgenden werden einige Charakteristika durch biometrische Verfahren dargestellt.



Biometrische Verfahren


Fingerabdruckerkennung


Ein menschlicher Fingerabdruck

Die Fingerabdruckerkennung wurde schon zum Ende des 19. Jahrhunderts hauptsächlich in der Strafverfolgung eingesetzt. Es zeichnet sich durch eine hohe Erkennungsleistung aus, da das Fingerbild eines Menschen einzigartig ist und ein Leben lang unverändert bleibt. Es besteht aus etlichen Papillarleisten, die in individuell unterschiedlichen Gabelungen, Schleifen und Wirbel verlaufen, welche man Minutien (lateinisch „Kleinigkeiten“) nennt. Zwar lassen sich Fingerabdrücke klassifizieren, doch Quantität und Qualität der Minutien machen jeden Fingerabdruck einzigartig. Für die biometrische Erkennung wird der Finger von einem Sensor aufgenommen. Dieser kann auf optischer, kapazitiver (Veränderung des elektrischen Feldes), thermischer (Temperatur) oder Ultraschall-Technologie basieren. Es wird ein Graustufenbild erstellt, welches mithilfe eines Bildbearbeitungsprogrammes nachbearbeitet wird, um die Papillarleisten besser hervor zu heben. Diese werden nun anhand unterschiedlicher Methoden abgetastet und die Minutien samt ihrer Position detektiert und extrahiert. Es reichen bereits 14 solcher Minutien zur sicheren Identifikation aus. Bei Matching entscheiden vier Kriterien über den Grad der Übereinstimmung zwischen Sample und Template:

Übereinstimmung allgemeiner Musterkonfigurationen, qualitative Übereinstimmung der Minutien, quantitative Übereinstimmung der Minutien (bestimmte Anzahl) und die gegenseitige Beziehungen der Minutien.


Iriserkennung


Ähnlich dem Fingerabdruck ist auch die Iris ist durch ihre Pigmentierung, Äderchen, Pigmentkrausen und Streifen bei jedem Menschen unterschiedlich. Mit bloßem Auge sind diese jedoch gerade bei Menschen mit dunklen Augen schwer zu erkennen. Zur Iriserkennung wird diese daher mit einem Abstand von ca. 1 Meter mit einem Infrarot-ähnlichem Licht beleuchtet und ein Bild mit einer hochauflösenden Schwarz-Weiß-Kamera aufgenommen. Ein Bildverarbeitungsprogramm lokalisiert zunächst die Iris und beseitigt Störungen wie Schatten und Reflektionen. Nun tastet der Rechner die Iris spiralförmig von außen nach innen ab. Wenn er auf eine Unregelmäßigkeit trifft, markiert er ihre Position. Am Ende entwickelt das System die Spirale und erhält eine Graphik, auf der alle Besonderheiten der Iris vermerkt sind.


Gesichtserkennung


Bei der Gesichtserkennung nimmt eine hochauflösende Kamera das Gesicht einer Person auf. Mit klassischen Bildanalyseverfahren wird durch bestimmte Algorithmen zunächst das Gesicht als solches erkannt und die Augen lokalisiert. Ausgehend davon wird ein Gitternetz über das Gesicht gelegt und dessen Knotenpunkte werden der Kontur des Gesichtes angepasst. Interessant sind hierbei vor allem die Bereiche des Gesichts, die durch Mimik relativ unverändert bleiben wie obere Augenhöhlen, Wangenknochen und die Seitenpartien des Mundes. Dieses Verfahren nennt sich „elastic- graph- matching- Verfahren“. Es gibt noch andere Verfahren zur Mustererkennung, die zum Beispiel mit Vektoren arbeiten, dieses ist jedoch das häufigste. Bei der Gesichtserkennung wird das neu aufgenommene Bild, also das Sample, meist als zusätzliches Template gespeichert, sodass beim nächsten Matching dem neuen Sample mehrere Referenzbilder gegenüberstehen.


Was gibt es noch für Verfahren?


Tippverhalten:

Jeder Mensch weist ein spezielles Tippverhalten auf, das durch Komponenten wie Zeit (Anschlagdauer einzelner Tasten), Druck, Fehler, Prägungen (bestimmte Tastenkombinationen) und Fluss gekennzeichnet ist. Anhand dieser werden statistische Kenngrößen entwickelt, die als Kurven digital festgehalten werden. Zur Merkmalserfassung muss mittels einer herkömmlichen Tastatur ein bestimmter Text eingegeben werden. Tippverhalten ist sehr schwer nachzuahmen.


Stimmerkennung:

Das menschliche Stimmorgan kennzeichnet sich durch ihren komplexen Aufbau. Die Stimme ist abhängig von Größe der Mundhöhle, Kehle, Nase und Mund sowie der Anordnung der Muskeln in Zunge, Kiefer, Lippen und Gaumen. Die Einzigartigkeit ergibt sich aus dem Aufbau des menschlichen Sprachapparats und der angelernten Sprechangewohnheiten, wobei dessen Eindeutigkeit und Konstanz umstritten sind. Als Sensor dient ein Mikrofon, mit dem Tonhöhe und Dynamik erfasst werden. Man unterscheidet textabhängige (Vorlesen eines Textes) und -unabhängige (gesamtes Vokabular kann verwendet werden) Stimmerkennung.


Gangverhalten:

Beim Gehen erzeugen verschiedene Körperteile bestimmte sich wiederholende Muster. Ziel ist es, einen Menschen anhand dieser Muster auf eine Entfernung von 100 m, unabhängig von Wetter und Lichtverhältnissen, zu identifizieren. Zur Verwirklichung gibt es verschiedene Ansätze: zum Beispiel das Gehen über sensorische Fußmatten oder das Errechnen des Zusammenhangs zwischen Länge des Unterschenkels und Art der Bewegung. Inwieweit das Gangverhalten einen Menschen jedoch kennzeichnet, ist noch nicht ganz klar.


Unterschriftenerkennung:

Dieses biometrische Verfahren ist heute schon weltweit gebräuchlich und überall bekannt. Verschiedenste Aspekte wie Formgebung der Buchstaben, Schwung und Druck machen eine Unterschrift so einzigartig. Zur biometrischen Unterschriftenerkennung wird diese aufgezeichnet und rechnergestützt analysiert. Man unterscheidet 3 Arten der Unterschriftenerkennung:


  1. statistisch: Bei der Analyse konzentriert man sich auf Aufstriche, Dichten, Kreuzungen, Abzweigungen, Schleifen und Bögen der Unterschrift
  2. pseudodynamisch: Druck, Dauer, Geschwindigkeit und Schreibpastenablagerung werden analysiert
  3. dynamisch: hierbei wird direkt während der Unterschrifteingabe der Druck gemessen.

Venenmuster:

Die Verläufe der Venen im menschlichen Körper stehen schon vor der Geburt fest, ihre Struktur bleibt also, mit Ausnahme ihrer Größe, ein Leben lang bestehen. In Verbindung mit der Hand sind sie aussagekräftig, groß und leicht zugänglich. Für die Erkennung werden Infrarotbilder aufgenommen und das Venenmuster mit seinen Verzweigungen extrahiert, sodass eine Venennetzkarte generiert werden kann.


Handgeometrie:

Bei der biometrischen Erkennung durch Handgeometrie wird diese auf Länge, Höhe, Breite und Krümmung hin gemessen, indem sie auf eine Scannerfläche gelegt wird und ihre Merkmale dreidimensional aufgenommen werden.


DNA- Analyse:

Wie allgemein bekannt, kann man einen Menschen anhand seiner Erbsubstanz durch einzigartige Merkmalskombinationen eindeutig identifizieren. Dafür werden sich wiederholende DNA- Abschnitte untersucht. DNA kann aus beliebigen Zellen entnommen werden, ihre Analyse ist jedoch sehr aufwendig und kostenintensiv.


Nagelbetterkennung:

Das Nagelbett, geschützt unter eine Schicht Keratin und dem Fingernagel, erhält seine spezifische Struktur durch kleine Rillen, die mit ihrer Lage und Abständen bei jedem Menschen unterschiedlich verlaufen. Diese werden von einem Sensor mittels einer speziellen Interferometer- Technik aufgenommen, da Keratin das Licht doppelt bricht. Für dieses biometrische Verfahren bestehen jedoch noch keinerlei Pilotprojekte.


Lippenbewegung:

Die Lippenbewegungen verschiedener Menschen beim Sprechen unterscheiden sich in Art und Ausmaß. Zu beobachtende Merkmale sind vor allem die Mundbreite und –öffnung bei bestimmten Lauten, aber auch die Lippenfarbe kann zur Analyse hinzugezogen werden. Die Erfassung erfolgt mittels bewegter Bildaufnahmen. Die Sicherheit dieses Verfahrens ist allerdings sehr niedrig.



Wo wird Biometrie bereits eingesetzt?


Biometrischer Reisepass - ePass


Das vordergründige Motiv für die Einführung des biometrischen Reisepasses liegt klar im Kampf gegen den Terrorismus, ein besonders aktuelles Thema. Den letztendlichen Anstoß zu dessen Einführung hat in diesem Zusammenhang wohl die USA gegeben, die zur Einreise bereits seit 2004 den maschinell lesbaren Reisepass (Europapass) fordern. Inzwischen sind für alle Deutschen der Besitz und das Vorweisen des biometrischen Reisepasses bei der Einreise in die USA verpflichtend notwendig.


Im Jahr 2004 wurde vom Rat der europäischen Union beschlossen, dass zukünftig zusätzlich biometrische Merkmale in den Reisepass (ePass) integriert werden. Die erhofften Vorteile liegen in einer Personaleinsparung im Bereich der Grenzkontrollen an Flughäfen sowie in einer höheren Abfertigungsrate der Passagiere. Das wichtigste Ziel ist jedoch eine optimierte, eindeutige Identifikation der Reisenden.


Der Fingerabdruck jedes Menschen ist absolut einzigartig

Die 2004 beschlossene Verordnung legt für Deutschland fest, dass innerhalb der auf den 25. Februar 2005 folgenden 18 Monate Gesichtsbilder in den Reispass integriert werden müssen, die die biometrischen Ansprüche der Gesichtserkennung erfüllen. Darüber hinaus wurde eine digitale Speicherung des Fingerabdrucks im Reisepass beschlossen, die innerhalb der auf den 28.Juni 2006 folgenden 36 Monate erfolgen soll. Inzwischen werden alle Reisepässe in Deutschland mit dem digitalen Lichtbild versehen, wobei der digitale Fingerabdruck immer noch stark diskutiert wird und noch nicht standardmäßig im Reisepass integriert ist. Nach aktuellstem Beschluss des Bundestags ist dies jedoch erst für November 2007 geplant.


Die Software, die die biometrischen Informationen des Reisepasses liest, heißt Golden Reader Tool und wurde speziell im Auftrag des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik entwickelt. Anders als in den USA werden die erfassten Daten des Reisepasses nicht zentral gespeichert, sondern nur bei der Herstellung des Passes genutzt und anschließend wieder gelöscht. Das heißt, dass die Daten nur zur Echtheitsüberprüfung des Dokuments und zur Identifikation des Inhabers ausgelesen werden dürfen. Weitere Zwecke sind rechtlich ausgeschlossen.


Die Kosten für den Reisepass erhöhen sich für den Passinhaber über 26 Jahren von 26€ auf 59€ und ist 10 Jahre gültig. Für alle unter 26 Jahren kostet der Reisepass 37,50€ und behält 5 Jahre sein Gültigkeit. Zum Vergleich: In den USA wird mit einem Preis von 75€ gerechnet und in Großbritannien müssen vom Passinhaber 103€ bezahlt werden.


In der Schweiz ist es dem Passinhaber selbst überlassen, ob er die Aufnahme biometrischer Charakteristika in seinen Reisepass wünscht.


Frankfurter Flughafen – ein Pilotprojekt


Seit 2007 kommt Biometrie auch am Frankfurter Flughafen zum Einsatz. Das Pilotprojekt war zunächst auf 6 Monate angelegt und wurde, aufgrund des Erfolgs, nach Ablauf dieses Zeitraums verlängert.


Frankfurter Flughafen

Passagieren, insbesondere Vielfliegern, ist es somit möglich sich einmalig registrieren zu lassen, um so zukünftig schneller und per Iriserkennung die Grenzkontrolle passieren zu können. Hierbei werden zunächst die Daten des Reisepasses ausgelesen und gespeichert. Am Iris- Scangerät werden anschließend mehrere Bilder beider Augen des Passinhabers gemacht, um Vergleichstemplates zu generieren. Zur Probe wird anschließend eine Verifikation durchgeführt. Der Registrierungsvorgang dauert nicht länger als 15 Minuten, sodass inzwischen bereits 5000 Passagiere im System erfasst sind. Die gespeicherten Daten sind streng geschützt und werden ausschließlich verschlüsselt übertragen. Beamte an den Grenzkontrollen sind bei diesem Verfahren komplett überflüssig geworden.


Für die neuen Grenzkontrollen wurden in Frankfurt spezielle Schleusen errichtet. Der Reisende legt zunächst seinen Reisepass auf einen Scanner, der die Daten erfasst. Das System erkennt nun, welche Person ein- bzw. auschecken will und gewährt Zugang zum Iriserkennungsgerät. Hier wird der Passagier verifiziert, indem ein Scan seiner Iris erstellt wird. Bei erfolgreicher Verifikation kann der Passagier die Grenzkontrolle passieren und hat diese in höchstens 20 Sekunden hinter sich gebracht. Treten technische Probleme auf oder kann der Passagier nicht verifiziert werden, wird er wie gewohnt manuell kontrolliert.


Mainzer Bahnhof – Techniken im Vergleich


Biometrie wird zukünftig auch verstärkt in der Personenüberwachung eingesetzt.

Im Oktober 2006 startete im Mainzer Bahnhof ein 4-monatiges Forschungsprojekt, das die Funktionsfähigkeit von Überwachungssystemen zur Gesichtserkennung testete. Je 2 der Videoüberwachungskameras stammten von 3 verschiedenen Herstellern, die sich so einem direkten Vergleich stellten: Cognitec, Crossmatch-Vitronic und L1-ID in Kooperation mit Bosch. Der Mainzer Bahnhof stellte sich aufgrund optimaler Lichtverhältnisse und Rahmenbedingungen als besonders geeigneter Versuchsort heraus, denn noch können schlechte Lichtverhältnisse die Funktionstüchtigkeit der Überwachungskameras stark negativ beeinflussen. Im Fokus der Überwachungskameras standen eine Rolltreppe sowie ein kleiner Teil der angrenzenden Treppe, die entsprechend ausgezeichnet waren und so auch von Passanten gemieden werden konnten. Im Vorfeld wurden 200 Probanden biometrisch erfasst und im System gespeichert. Hierbei wurden mehr Männer als Frauen ausgewählt, um eine Verteilung zu haben, die verhältnismäßig der Täterstatistik des BKA entspricht. Nun galt es für die Probanden, den überwachten Bereich während der Testphase mindestens 40 Mal zu passieren, wobei sie mit einem Kontrollsender ausgestattet waren, der hinterher zur Ermittlung der Trefferquote nützlich sein soll. Im Optimalfall identifizieren die Überwachungssysteme sie als einen der Probanden. Um ein anschließendes Sichten des Materials zu vermeiden, bieten die getesteten Systeme eine Software, die es ermöglicht, die von der Kamera gesichteten Personen in Echtzeit mit den Personen der Datenbank zu vergleichen und einen möglichen „Treffer“ direkt anzuzeigen.

Die Ergebnisse des Projektes am Mainzer Bahnhof, bei dem die Funktionstüchtigkeit und Trefferquote biometrischer Kamerasysteme getestet wurde, sind leider höchst ernüchternd. Das Kamerasystem lieferte bei Alltagsbedingungen jediglich eine Trefferquote von 30%, was bedeutet, dass das System durchschnittlich sieben von zehn Verdächtigen nicht identifizieren konnte, so das BKA.


Selbst wenn die Lichtverhältnisse optimal waren, wurde nur eine Trefferquote von maximal 60% erzielt. In der Nacht und am Abend lag diese jedoch teilweise nur bei 10-20%. Hier zeigt sich, wie stark das System und dessen Erfolg von Lichtverhältnissen abhängig ist. Demzufolge ist eine Einführung der biometrischen Kamerasysteme im Bereich der Terroristenfahndung nicht empfehlenswert, dies wäre allein bei einer Trefferquote von nahezu 100% der Fall. Die Kosten des Projekts beliefen sich auf ungefähr 210.000 Euro.


Der Einsatz der Gesichtserkennungssysteme im Bereich der Zugangskontrollen ist jedoch weiterhin gut möglich, da hier konstante Lichtverhältnisse gewährleistet sind, eine Frontalaufnahme des Gesichts möglich ist und das System nicht aus einer sich bewegenden Menschenmasse einzelne Personen identifizieren muss.


Weitere Anwendungsbereiche


Überführung von Straftätern:

Über ein Fingerabdruck-Identifizierungssystem (AFIS) können Fingerabdrücke gesuchter Straftäter und Verdächtiger verglichen und der Täter somit überführt werden.


PC-Anmeldung per Fingerabdruck:

Ein Fingerprintsensor identifiziert den Benutzer und macht so die Eingabe von Passwörtern etc. überflüssig.


Bezahlen per Fingerabdruck:

In wenigen Supermärkten kann man sich schon mit seinem Fingerabdruck registrieren lassen. Bei der Bezahlung an der Kasse wird der Fingerabdruck erfasst und der Betrag vom Konto abgebucht.


Erfassung von Asylsuchenden:

Alle 10 Fingerabdrücke von Asylsuchenden werden vor der Einreise erfasst, sodass mithilfe der EURODAC-Datenbank überprüft werden kann, ob sie bereits von einem anderen EU-Land abgewiesen worden sind.


DVD-Ausleihe:

Die Firma Cinebank ermöglicht die Ausleihe einer DVD über das Erfassen des Fingerabdrucks (Vgl. „Bezahlen per Fingerabdruck).


Physischer Zutritt:

Um den Zugang zu bestimmten Institutionen und Bereichen nur befugten Personen zu ermöglichen, werden Fingerabdruckerkennung (z.B. Kernkraftwerke), Iriserkennung (z.B. Säuglingsstation) oder Gesichtserkennung (z.B. Chipkartenentwicklungsbereiche) eingesetzt.


Spielkasinos:

Besonders Spielsüchtigen kann der Zugang zu einem Casino nur über Gesichtserkennung sehr hilfreich sein, wenn sich diese vorher freiwillig registrieren lassen, damit ihnen der Zutritt verwährt wird.


Dauerkarten:

Dauerkarteninhaber der verschiedensten Einrichtungen (z.B. Zoo Hannover, Fitnessstudios) erhalten Zugang über ein Gesichtserkennungssystem.


Zugang zu bestimmten Software-Programmen:

Der Benutzer wird zuvor über sein Tippverhalten eindeutig identifiziert.


Eine Aufzählung und Betrachtung der Anwendungsbereiche macht deutlich, dass Biometrie besonders im Bereich der Kriminalistik eine wichtige Rolle spielt.



Grenzüberschreitung?


Biometrie und Datenschutz? Passt das zusammen?


Ob biometrische Methoden in Zukunft die Bürgerrechte schützen werden ist fraglich. Datenschutz soll heißen den Einzelnen davor zu schützen, dass mit seinen persönlichen Daten Missbrauch betrieben wird. Jeder Mensch sollte selber entscheiden können, wie mit seinen persönlichen Daten umgegangen wird. Denn wer möchte sich schon zu einem gläsernen Menschen entwickeln? Der neue e-Pass sowie andere biometrische Verfahren, die sich in den nächsten Jahren verstärkt etablieren werden, sollen zunächst nur als Ergänzung zu den herkömmlichen Sicherheitskontrollen zum Einsatz kommen und diese positiv ergänzen. Wird jedoch auf lange Sicht dadurch das Recht auf informationelle Selbstbestimmung der Menschen verletzt? Eine Totalüberwachung der Menschen, auch der nicht strafrechtlich Auffälligen, würde das Kriminalitätsrisiko und den Terrorismus vermutlich einschränken, jedoch wird in die grundrechtlich verbürgten Freiheitsrechte der Bürger eingegriffen. Die Einführung von biometrischen Daten und RFID-Chips in den Reisepässen ist somit nicht ganz ungefährlich. Biometrische Charakteristika lassen sich nicht ändern, sind keine perfekten Geheimnisse und können weitere persönliche Informationen, wie zum Beispiel den Gesundheitszustand eines Menschen darlegen. Um Missbrauch zu vermeiden, müssen datenschutzrechtliche Grundprinzipien eingehalten werden:


  • Verfügungsgewalt der persönlichen Daten darf nur bei der biometrischen Testperson liegen ( keine zentrale Speicherung der Daten)
  • Keine Änderung der persönlichen Daten nach Versiegelung der Chip-Karte möglich
  • Eliminierung von Referenzdaten (Templates), die nicht zu Erkennung wichtig sind
  • Freiwilligkeit der Nutzung biometrischer Anwendung und die Möglichkeit der Nutzung einer anderen Authentifikation um Diskriminierung vorzubeugen.
  • Beschränkung nur auf Anwendungen, bei der kein Schaden für die betroffene Person entstehen kann

Wie sicher ist der neue e-Pass? Mehr Schaden als Nutzen?


Wie kann ich mir sicher sein, dass meine Privatsphäre mit der immer stärkeren Benutzung biometrischer Erkennungsverfahren geschützt bleibt?


Seit der Einführung des neuen biometrischen Reisepasses, dem so genannten e-Pass, stellt man sich die Frage ob diese Maßnahme wirklich das hält, was sie verspricht oder ob mehr Nachteile dadurch zu erwarten sein werden.


Hört man von dem britischen Security- Experten Adam Laurie, der es geschafft hat, die Daten eines Reisepasses zu knacken ( England, März 2007), zeigt dies für den Bürger noch erhebliche Mängel und Risiken auf. Laurie benötigte zum Datenklau der Reisepassdaten lediglich eine selbst geschriebene Software und einen bestimmten Code, der für das Lesen des e-Passes am Lesegerät notwendig ist. Der Datenklau hinterlässt keinerlei Spuren und der Bürger hat keine Kenntnis von dem Angriff auf seine persönlichen Daten. Ohne das Wissen des Benutzers könnten somit seine Daten zwischen einem Lesegerät und dem e-Pass ausgeforscht werden. Die Auslesevorgänge sollten durch zusätzliche Zugriffsmechanismen (so genannten Access Controls) eingeschränkt werden, jedoch wird dies von den international genormten Lesegeräten nur mangelhaft geleistet, wie man am Beispiel Laurie erkennt.


Allgemein kann man sagen, dass die kryptografische Basissicherheit noch zu wenig Schutz bietet und erprobte Standards in der Verschlüsselung fehlen.

Für die Kotrollbehörden stellt das weiterhin kein Problem dar, für den Bürger jedoch schon. Auf der einen Seite werden die Sicherheitschecks einfacher und sicherer, für den Menschen allerdings entstehen Bedenken seine Privatsphäre zu verlieren. Zudem ist der neue e-Pass in Deutschland im Vergleich zum alten Modell relativ teuer (ca.59 €). Nicht nur die Kosten haben sich weit mehr als verdoppelt, sondern auch der Aufwand für das neue Foto. Der Bürger sollte den Fotografen auf ein „taugliches Foto“ für den neuen e-Pass hinweisen, da dieser hierfür eine spezielle Beleuchtung benutzt. Die Kriterien für den e-Pass erfüllt der Bürger des Weiteren mit einem frontalen und neutralen Gesichtsausdruck mit geschlossenem Mund.


Mit der Einführung des e-Passes sollte eigentlich der Schutz für alle Beteiligten erhöht werden, da die Idee, biometrischer Erkennungsverfahren einzuführen, auf den Anti-Terror-Maßnahmen basiert (Beschluss seit dem 11. September 2001). Identitätskontrollen mit Hilfe von biometrischen Verfahren sollen nun Terroristen schon an den Grenzen ausfindig machen und diese so erst gar nicht ins Land gelangen lassen. Hoffentlich lässt das strengere Sicherheitssystem ( Extended Access Control), das Ende des Jahres eingeführt wird, auf mehr Schutz gegen Datenklau für den Bürger hoffen. Hier wird mit der zusätzlichen digitalen Speicherung von Fingerabdrücken auf den neuen e-Pässen eine größere Hürde für Datenräuber geschaffen. In den nächsten Jahren wird Biometrie bald jeden von uns betreffen und es findet ein alltäglicher Umgang mit biometrischen Erkennungssystemen statt. Auf Grund dessen sollten wir uns über die Vor- und Nachteile bewusst werden, um der Zukunft realistisch ins Auge zu blicken, denn wo wird diese En twicklung hinführen? Der neue e-Pass leitet eine Zukunft ein, die für den Verbraucher immer schwieriger zu durchschauen und zu kontrollieren sein wird. Im Laufe der Zeit werden wir über den Satz „Big Brother is watching you“ nicht mehr sprechen oder Witze reißen, sondern wir werden merken, dass er längst real geworden ist.


ePass steht für „elektronischer Pass“. Die Speicherung der biometrischen Merkmale erfolgt in einem zertifiziertem Sicherheitschip mit kryptographischem Koprozessor und kontaktlosem Interface (RFID)

Trotz der negativen Kritik an der biometrischen Verfahrensweise sollte man die Vorteile nicht vergessen. Wie oft vergisst man seine Schlüssel, seine Karte oder seine PIN-Nummer? Die Einzigartigkeit biometrischer Merkmale lässt diese Probleme nicht aufkommen, denn nur das Individuum besitzt bestimmte Merkmale, die bei keinem anderen Menschen zu finden sind. Nicht einmal der Fingerabdruck von einem Zwillingspärchen ist identisch. Diese Merkmale können nicht gestohlen oder vergessen werden, denn jeder von uns besitzt sie. Zudem verlieren biometrische Daten, wenn überhaupt, nur gering an Informationsgehalt und Eindeutigkeit und sollen den „Eigentümer“ ein Leben lang schützen.



Biometrie – ein Blick in die Zukunft


Biometrie wird sich in den kommenden Jahren auf die verschiedensten Bereiche des Alltags ausbreiten und besonders in der Strafverfolgung eine immer wichtiger werdende Rolle einnehmen. In jedem Fall ist noch ein sehr großer Forschungsbedarf vorhanden, damit die Systeme wirklich zuverlässig funktionieren können. Auf der anderen Seite wird mit wachsender Verbreitung auch die Kritik an den Systemen anhalten oder steigen.


Biometrie wird uns im Alltag zukünftig verstärkt begegnen. Mehr und mehr Supermärkte könnten das Bezahlen per Fingerabdruck nutzen und Zutrittsberechtigungen, die nur nach einer eindeutigen Identifikation oder Verifikation über biometrische Merkmale erfolgt, wird sicher immer weitläufiger eingesetzt werden. Darüber hinaus wird geplant, Notebooks verstärkt mit Fingerprintsensoren auszustatten. Nach der Einführung des biometrischen Reisepasses, steht aktuell auch die Einführung eines biometrischen Personalausweises zur Debatte. Dieser soll in den nächsten Jahren eingeführt werden, sodass letztendlich jeder mit biometrischen Erkennungsverfahren in Berührung kommt.


Was Gesichsterkennungssysteme in Zusammenhang mit Überwachungskameras betrifft, besteht noch ein sehr hoher Verbesserungsbedarf. So wird unter Anderem daran gearbeitet, dass die Kameras die erfasste Person nicht nur zweidimensional, sondern zukünftig auch dreidimensional erfassen können. Dies geschieht über einen, für den Menschen nicht sichtbaren, Infrarot-Laser, der zehntausende Messpunkte erfasst und so die plastische Kontur von Köpfen errechnen kann. Darüber hinaus ist das Infrarot-Verfahren unabhängig von den Lichtverhältnissen und kann bei jedem Lichteinfall funktionieren. Ein führendes Unternehmen auf diesem Gebiet ist momentan der Elektronikkonzern NEC aus Japan. Die bei Zugangskontrollen eingesetzten Gesichtserkennungssysteme funktionieren momentan nur, wenn sie die Person frontal und unbewegt erfassen können. Bei bewegten Objekten ist die Fehlerquote noch zu hoch.



Autoren: Rebecca Acar, Nadine Baum, Kebrina Oertel, Katharina Wittenberg


Quellen



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