Современные дактилоскопические методы включают в себя как традиционные способы снятия и анализа отпечатков пальцев, так и использование компьютерных технологий. Это позволяет быстрее и эффективнее сравнивать отпечатки пальцев с огромными базами данных.
История появления науки
Еще в средневековом Китае существовал обычай ставить на бумагах отпечаток пальца. Но впервые слово «дактилоскопия» (в переводе с греческого daktylos — палец, skopeo — смотрю) было произнесено в 1877 году английским чиновником Вильямом Гершелем. По отпечаткам пальцев он выдавал жалованье солдатам-индусам. Но то, что таким образом можно абсолютно точно идентифицировать личность, установил английский ученый Френсис Гальтон.
В полиции отпечатки пальцев стали использоваться только в 1900 году. До этого преступников опознавали по словесному портрету и антропологическим измерениям. Естественно, такие «приметы» грешили неточностями и часто приводили к судебным ошибкам. К серьезному изучению дактилоскопии подтолкнули страшные преступления, о которых говорил весь Лондон. Именно в это время (1888 год) в столице Великобритании орудовал Джек Потрошитель. И если бы в распоряжении полиции была база отпечатков пальцев, то это сильно облегчило бы поиски преступника. Отрицать необходимость дальнейшего изучения отпечатков пальцев было уже просто неразумно.
Гальтон ввел дактилоскопию в следственную практику. Новая наука создавалась в лаборатории лондонского музея Саут-Кенсингтон, где ученый занимался вопросами наследования физических и умственных способностей человека. Было изучено 5000 пальцевых узоров, принадлежащих 500 человекам. И удалось доказать, что отпечатки не меняются в течение жизни и полностью восстанавливаются в случае повреждения (например, обваривания кипятком). Гальтон убедился, что папиллярные линии образуют четыре основных типа рисунков, от которых происходят другие рисунки на пальцах. Пользуясь статистикой Гальтона, было доказано, что если взять 20 характерных пунктов из 10 пальцев, то идентичные отпечатки могут встретиться только 1 раз в 4 660 377 веков.
Только в 1905 году отпечатки пальцев впервые были признаны в суде в качестве доказательства. Метод дактилоскопии стал переворотом в криминалистике. А в 1911 году произошло знаковое событие: из Лувра была украдена знаменитая «Джоконда» Леонардо да Винчи. На стекле рамы сохранились отпечатки пальцев, по которым быстро определили преступника и поймали его. После этого случая, прогремевшего на весь мир, метод Гальтона был признан окончательно, а наука дактилоскопия за несколько лет завоевала Европу, Америку, Японию, Россию.
Научное объяснение
Дактилоскопия, с научной точки зрения, основана на уникальности и неизменности папиллярных узоров на коже пальцев, ладоней и стоп человека. Эти узоры формируются в период внутриутробного развития, примерно на 10−16 неделях беременности. Они определяются не только генетическими факторами, но и случайными, которые могут воздействовать на плод в процессе его формирования.
Основные элементы папиллярных узоров — это линии (гребни) и бороздки, которые образуют различные конфигурации: арки, петли и завитки. Уникальность каждого узора обусловлена не только типом конфигурации, но и расположением, размером и взаимосвязью этих элементов, а также наличием особых деталей — минуций (окончания линий, разветвления, островки и др.).
Научное обоснование неизменности папиллярных узоров заключается в том, что базальный слой эпидермиса, где формируются эти узоры, относительно устойчив к внешним воздействиям. Повреждения кожи могут привести к временному изменению рисунка, но после восстановления базального слоя узор восстанавливается в первоначальном виде. Исключение составляют глубокие повреждения, затрагивающие базальный слой и приводящие к образованию рубцов, которые, в свою очередь, становятся частью дактилоскопической картины.
Что еще можно определить по отпечаткам пальцев?
Сегодня дактилоскопия — это не только способ установить личность. Отпечатки пальцев помогают определить связь с преступлением, а также идентифицировать неопознанные тела, когда другие методы (например, ДНК-анализ) неэффективны или занимают много времени.
Впрочем, дактилоскопия выходит за пределы простого установления личности. Дерматоглифика (наука, которая изучает узоры кожи на пальцах и ладонях) позволяет выявлять генетические предрасположенности и болезни. Например, определенные типы папиллярных узоров чаще встречаются у людей с синдромом Дауна или другими хромосомными отклонениями.
Кроме того, анализ отпечатков пальцев может дать информацию о поле, возрасте и даже этнической принадлежности человека. Хотя эти данные не так точны, как идентификация личности, но они могут помочь сузить круг подозреваемых или определить характеристики неопознанного тела.
Несмотря на появление новых биометрических технологий, таких как сканирование радужной оболочки глаза и распознавание лиц, дактилоскопия остается одним из самых надежных, доступных и распространенных методов в мире. Простота, скорость и относительно низкая стоимость делают ее незаменимым инструментом в правоохранительных органах и других областях, где ошибка может дорого стоить.
Можно ли подделать отпечаток: примеры взлома биометрии
Несмотря на то, что отпечатки пальцев подделать сложно, сделать это все-таки возможно. Хотя для этого требуются определенные навыки и оборудование.
Существует несколько способов обхода биометрических систем, использующих отпечатки пальцев:
- Желатиновые слепки: один из старых, но все еще действенных методов. Мошенник может снять слепок отпечатка пальца с поверхности, к которой прикасался человек (например, экран телефона, дверная ручка). Затем слепок заливается желатином или другим подобным материалом, создавая искусственный палец.
- Использование силиконовых смесей: аналогично желатиновым слепкам, но силикон более долговечен и может имитировать текстуру кожи.
- 3D-печать: более современный метод. Если есть цифровое изображение отпечатка пальца, его можно преобразовать в 3D-модель и напечатать на 3D-принтере. Качество и реалистичность напечатанного отпечатка напрямую влияют на успех обхода системы.
Однако не все так просто: современные сканеры отпечатков пальцев (особенно те, что используются в банках и правительственных учреждениях) обладают системами защиты от подделок. Они могут измерять не только рисунок папиллярных линий, но и температуру, давление и другие параметры, что затрудняет подделку. Тем не менее случаи взлома биометрических систем с использованием поддельных отпечатков пальцев известны, и злоумышленники постоянно разрабатывают новые методы обхода защиты.
Авторизация по отпечатку пальца: какие устройства удалось взломать
Рассмотрим принцип действия сканеров отпечатков пальцев. Идея заключается в следующем: когда вы прикладываете палец к сканеру для разблокировки устройства, сенсор получает изображение вашего уникального папиллярного узора.
Существуют разные типы сканеров, и каждый из них по-своему интерпретирует отпечаток.
- Емкостные сканеры — наиболее распространенный тип, в основе его действия лежит использование небольшого электрического заряда для получения изображения. Встроенные мини-конденсаторы накапливают электричество, а при касании пальца к сканеру происходит их разрядка. Степень разрядки зависит от близости пальца к датчику: больше в местах соприкосновения (гребни отпечатка) и меньше при наличии зазора (впадины). Сканер измеряет эту разницу и определяет рисунок отпечатка.
- Оптические сканеры — по сути, фотографируют отпечаток пальца. Устройство направляет свет на палец через призму, свет по-разному отражается от гребней и впадин, а датчик считывает отраженный свет, формируя изображение.
- Ультразвуковые сканеры — используют ультразвуковой сигнал вместо света и записывают эхо, которое также отличается для гребней и впадин. Такой сканер может располагаться под экраном смартфона, не требуя непосредственного контакта с пальцем. Кроме того, он способен «видеть» не только поверхность пальца, но и его внутренние слои, создавая объемное изображение, что затрудняет обман с помощью плоских копий.
Получив отпечаток, сканер сравнивает его с сохраненным в памяти устройства. Все методы считывания допускают некоторую погрешность, поэтому при сравнении допускается определенный процент несовпадений.
Исследователи протестировали подделки на различных устройствах, и результаты оказались неутешительными: большинство гаджетов было обмануто в 80−90% случаев, а иногда и в 100%. Исключением стал Samsung A70, который сложно обмануть, но он также плохо распознает отпечатки настоящего владельца.
Устройства с Windows 10 оказались «крепким орешком» — это связано с тем, что сравнением отпечатков занимается операционная система. Защищенные флешки также показали себя надежными.
Интересно, что легче всего было обмануть ультразвуковые сканеры, несмотря на их способность к трехмерному сканированию.
Пока еще наиболее надежным способом защиты устройств остается проверенный временем пароль. При условии грамотного создания пароля (длинная комбинация 12+ символов с цифрами и спецзнаками), взломать его будет непросто. К тому же пароль всегда можно оперативно изменить, если возникнут подозрения, что устройство попало в чужие руки.