Forskning i biometrisk kryptering viser lovende resultater

Formålet med biometrisk kryptering er at optimere privacy så meget som muligt. Forskningen er relativ ny og der findes forskellige metoder til biometrisk kryptering, men grundprincippet i forskningen går ud på at udvikle metoder til

  • at beskytte den digitale biometriske værdi på en sådan måde, at den ikke kan føres tilbage til en bestemt person
  • at en fikseret ‘erstatningsværdi’ for den biometriske værdi ikke kan bruges til at genskabe den originale biometriske værdi og
  • at flere ‘erstatningsværdier’ af den samme biometriske værdi ikke kan genkendes op mod hinanden

Det eneste og for tiden største EU FP7 forskningsprojekt om biometrisk kryptering og biometrisk innovation i det hele taget er the Turbine Project, der løber fra 2008-2011 og som har et budget på knap 75 mill. kr. Turbine er et akronym for Trusted Revocable Biometric Identities. Konsortiet har ti medlemmer, herunder Gjøvik University College, Philips Research Europe, Precise Biometrics, Sagem Sécurité og University of Twente. Konsortiet har oprettet to rådgivende komiteer, der skal facilitere samarbejdet med hensyn til kompetencer og viden om databeskyttelse, privacy og øvrige brugerinteresser. Jeg har selv fornøjelsen at repræsentere European Privacy Institute i den ene af de to rådgivende komiteer med særlig fokus på privacy evaluering. Derudover er der deltagelse af bl.a. Berliner Beauftragter für Datenschutz und Informationsfreiheit, Commission Nationale de Informatique et Libertiés, ENISA, NIST, SWIFT og Unafhängiges Landeszentrum für Datenschutz. Man kan roligt konstatere, at konsortiet består af nogle af de fremmeste teknologileverandører, forskere og eksperter i biometri, privacy og databeskyttelse på internationalt plan i dag.

Projekideen går ud på, at

  1. transformere et fingeraftryk til såkaldte “pseudo-identiteter”
    1. parametre danner uafhængige identiteter: ID1, ID2,…IDn
    2. ingen mulighed for at linke forskellige ”pseudo-identiteter”
  2. uden mulighed for “reverse-engineering”

Det er hensigten at skabe et ID management-koncept, der indbefatter biometri og certifikater samt databeskyttelsesmekanismer ved hjælp af forskellige identiteter (pseudo, som vælger, som skattebetaler osv.) deriveret af en betroet identitet. Dette opnås ved at skabe tillid til tokenindehaveren med hans fingeraftryk, der er transformeret og substitueret i stedet for at blive krypteret. Revokation kan gennemføres uden indvirkning på det originale fingeraftryk.

Det årlige plenummøde med deltagelse af de to rådgivende komiteer fandt i år sted 18.-19. marts i smukke gamle arkitektoniske rammer i universitets- og ølbyen Leuven i Belgien og var denne gang organiseret af Katholieke Universiteit Leuven, et andet medlem af Tubine konsortiet.

Et af hovedpunkterne på mødedagsordenen er projektstatus. Projektet kan siges at have to udfordringer, dels samfundsmæssige, dels teknologiske.

De væsentligste samfundsmæssige udfordringer er:
1. biometri til brug for ID management
- hvornår er det nødvendigt at supplere login/password med en sikker token?
- skaber det mere tillid eller mere bekvemmelighed?
2. privacy: indvirkning på revokation af den beskyttede template
- et biometrisk eksemplar er persondata: specifikke management karakteristika.
- en Turbine Pseudo-identitet (PI) er deriveret af et biometrisk eksemplar: dermed er det persondata
- TURBINE faciliterer måden at håndtere persondata på: revokation, reusability, brugerkontrol, verifikation versus identifikation osv.

Forskningsprojektets teknologiske udfordringer er:
1. systemets performance
- kan resultaterne af biometrisk kryptering sammenlignes med en state-of-the-art fingeraftryksløsning?
- har forskellige leverandører en procesorienteret interoperabel løsning?
2. security ≈ irreversibilitet af pseudo-identiteten
- denne egenskab åbner døren til nye fordele: revokation, privacy-beskyttelse, multi pseudo-identiteter
- men såfremt mekanismen bliver hacket, så er “kuren værre end sygdommen”
- mulige sårbarheder: FAR angreb (false acceptance rate) osv.

Turbine har designet en komplet referenceramme for biometrisk template beskyttelse baseret på digitale pseudo-identiteter. Enrolment består af en feature extractor (biometrisk sensor) og en pseudo identity encoder (supplerende data), der henholdsvis kreerer en pseudoidentitet (PI) og såkaldt hjælpedata (AD). Feature extractoren kan enten slette eller gemme den biometriske reference. PI og AD kan gemmes på forskellig måde, enten på et smart card, en stregkode eller en central database og skal tilføre yderligere identitetsbeskyttelse til applikationen. PI sendes videre til applikationen til match (pseudo identity comparator). AD sendes videre til selve verifikationsprocessen,hvor den indgår i en pseudo identity recoder sammen med PI* (en regeneration af PI, der samtidig sendes tilbage til applikationen) og hermed udgør supplerende data sammen med et fra en biometrisk sensor frisk indfanget eksemplar, der efter brug øjeblikkelig slettes igen.

Projektet er struktureret i 4 delprojekter og forskellige scenarier bliver i samarbejde med de relevante konsortiedeltagere evalueret både teoretisk med hensyn til privacy og security og praktisk med hensyn til en flerhed af fingeraftryks-sensorer/algoritmer. Feltanalyserne, der er væsentlige for projektets succes, er komplicerede, fordi de skal tage højde for en række relationelle og variable forhold, så som sensortype, algoritme, brugeren samt miljøet. Til trods herfor så overholder den indtil dato foreløbige benchmarking, der er baseret på en række kontrollerede og ukontrollerede sessioner, de minimumstestkrav (bl.a. i henhold til ISO/IEC 19795-1), der er opstillet.

Det er min opfattelse, at the Turbine Project er det hidtil mest visionære biometriske forskningsprojekt overhovedet,idet der sættes en helt ny målestok for teknologianvendelsen. At de foreløbige testresultater har vist sig at svare til forventningerne, er for mig at se meget opmuntrende og vil derfor kunne få stor indflydelse på hvorledes f.eks. især fremtidige udgaver af EU-passet og et kommende dansk borgerservicekort skal designes.

Biometri kan betragtes i sammenhæng med de såkaldte privacy enhancing technologies (PETs) eller på dansk privatlivsfremmende teknologier. PETs er forholdsregler i et sammenhængende system af informations- og kommunikations teknologier (IKT), der beskytter privacy ved at eliminere eller reducere persondata eller ved at forhindre unødvendig og/eller uønsket behandling af persondata; uden samtidig at miste datasystemets funktionalitet. PET princippet relaterer sig til biometri ud fra to synspunkter. For det første ved at betragte biometri som princippets objekt, således at implementering og anvendelse af biometri skal følge et omfattende og korrekt privacy-system med henblik på at sikre privacy-beskyttelsen. Men man kan også betragte biometri som et egentligt PET-værktøj, idet biometri kan være en del af en privacy-beskyttende metode i sig selv. Og det er netop det som er scopet for Turbine projektet, eftersom biometri anvendes til at sikre de forskellige identiteter. Man gør brug af den egenskab som er helt unik for biometri i modsætning til passwords og standard tokens, nemlig at linke den menneskelige krop til brugerens psudo-identiteter (personlige nøgler).

De af konsortiet opstillede privacy-principper og metodologi i henhold til krav og retningslinjer i ISO/IEC JTC1 (struktur og arkitektur for ID management og privacy) kan meget vel sætte en ny banebrydende standard for ID verifikation med biometri som den bærende teknologi.

Man har længe kunnet iagttage, at markedet for biometri udvikler sig alt andet end forudsigeligt og at den ikke følger den gængse adaption for såkaldt disruptiv innovation (ingen tornado effekt), uagtet at biometri teoretisk set kan betegnes som en disruptiv teknologi. Men Turbine projektet og konceptet for biometrisk kryptering kan uden tvivl fremskynde en positiv vækst.

Det er derfor vigtigt at fremhæve perspektivet i forskningen, fordi modellen tager udgangspunkt i at sikre brugerens persondata og privacy samtidig med at den effektivt eliminerer de klassiske sårbarheder ved biometri (spoofing, public domain biometrics). Hermed vil løsningerne uden tvivl bidrage til at skabe øget tillid til selve teknologien og imødegå den skepsis, der nogen steder hersker med hensyn til troværdigheden ved biometri.

Danish Biometrics and Copenhagen Hospital Corporation in strategic joint venture

Danish Biometrics enters into an agreement with Copenhagen Hospital Corporation about testing, research and development on biometric recognition.

Biometric recognition is a science and technology for authentication (identification/ verification) of a human being based on the human beings own (unchangeable) physiological or behavioural characteristics (e.g. fingerprint, iris, gait or DNA). Many experts consider Biometrics to be the most innovative IT-technology in the last decade.

The objective of the agreement is to result in solutions for secure log-on procedures when doctors and nurses for instance are entering the Electronic Patient Records (EPR) as part of their daily routines.

High security needs (tracking) and privacy rules are required as EPR contains information about health which is regarded as Sentitive Personal Data. At the same time hospital staff must have quick and effective access to the case record and the patient data which are needed due to the treatment.

Biometrics is an approach to solve both challenges at the same time. An operation which can be perfomed within 1-2 seconds with the use of a single finger touch, iris scanning or maybe another biometric option would provide an advantage for the staff. Simultaneously the process ensures access to the right person as the biometric identifier is unique between individuals.

An important part of the solution would be to integrate biometrics into existing IT Architecture with Single Sign On (SSO) and demand for convergence. The joint venture is to be continued after 1th January 2007 within the responsibility of the new Region Hovedstaden as stipulated in the agreement.

” I am very enthusiastic about the joint venture between Danish Biometrics and such a huge and important Organization as Hovedstadens Sygehusfællesskab”, says Director Frederik Kortbæk, Chairman of the Board of Danish Biometrics. “ It’s a great challenge for us and we and our co-partners will indeed live up to the confidence that H:S has shown to us quite visionary.

The project involves the biggest pilots and further research on biometrics ever seen in Denmark before and has interesting international perspectives as to EPR.

On sight a biometric log-on system could be extended to other parts of the Health Care System, e.g. homecare service, general practitioners, pharmacies and last not least in relation to each individual patient for the use of a multi-service smart card with the biometric data of each individual stored in the microchip.

I am aware of that the EU Commission already has shown interest in the joint-venture and it´s potential. I have the strongest opinion that Danish Biometrics is a unique Organization of Universities and private companies, who will be able to complete this exciting task successfully and the Consortium is ready to contribute to the Danish dream of creating a super system for hospitals in international context as far as for example security in EPR is concerned”.

For further information please contact Mr. Frederik Kortbæk, Telephone + 45 2625 4550 – mail: fk@danishbiometrics.org

About Hovedstadens Sygehusfællesskab
H:S today manages 6 hospitals among others Rigshospitalet the biggest hospital in Denmark with over 7000 employees. As of 1. January 2007 in connection with a new Danish structural reform Copenhagen Hospital Corporation will be part of Region Hovedstaden to be the biggest hospital system in Denmark with approx. 30.000 employees, a capacity of almost 6000 beds to serve a region with over 1.6 mill Citizens.

About Danish Biometrics
Danish Biometrics is the biggest biometrics research consortium and network in Scandinavia with almost 30 members from at home and abroad among others Aalborg University, IT University of Copenhagen, Technical University of Denmark, Risø National Laboratory, Roskilde University, The Innovation Council, Confederation of Danish Industries, Precise Biometrics, Siemens, Steria, Unisys, International Biometric Group and Quard Technology.