Ứng dụng công nghệ xác thực vân tay đa vai trò trong quản lý giáo dục
Trần Thiện Chí nh, Trần Huy Long
ỨNG DỤNG CÔ NG NGHỆ XÁ C THỰC
VÂN TAY ĐA VAI TRÒ TRONG QUẢN LÝ
GIÁ O DỤC
Trần Thiện Chí nh*, Trần Huy Long*
* Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện
Bởi vì dáng đi con người, gương mặt, hoặc chữ ký có
thể thay đổi với thời gian và có thể được làm giả hoặc mô
phỏng theo, nhưng vân tay là đường vân trên da ở đầu các
ngón tay và lòng bàn tay người có đặc trưng duy nhất
hoàn hảo theo từng cá thể, ổn định không thay đổi theo
thời gian, dễ lưu trữ. Vân tay của mỗi người có những nét
riêng biệt được giữ nguyên vẹn, cố định từ khi mới sinh ra
đến khi chết. Tính riêng biệt này đã minh chứng rằng nhận
dạng vân tay là chính xác và hiệu quả hơn các phương
pháp nhận dạng khác. Hơn nữa, vân tay có thể được chụp
ảnh, được số hóa bằng thiết bị giá thành thấp và nén hiệu
quả, nên chỉ cần một dung lượng nhỏ để lưu trữ một lượng
lớn dữ liệu thông tin vân tay.
Tóm tắt: Công nghệ xác thực vân tay đang được ứng
dụng rộng rài trong hầu khắp các lĩnh vực của đời sống -
kinh tế - xã hội. Hiện nay các hệ thống sử dụng vân tay
làm công cụ xác thực nhận dạng người dùng đã khá phổ
biến. Các hệ thống này về cơ bản gồm phần mềm quản lý
vân tay và thiết bị phần cứng thu nhận vân tay. Hệ thống
có khả năng xác thực theo điều kiện đơn giản bằng cách
so sánh một vân tay của người dùng với cơ sở dữ liệu
(CSDL) vân tay được lưu trữ trên thiết bị, nếu vân tay
của người dùng trùng khớp với vân tay có trong CSDL
vân tay trên thiết bị, thì điều kiện xác thực được cho là
hợp lệ. Như vậy, hệ thống này không cho phép thiết lập
điều kiện xác thực kết hợp, như kết hợp nhiều người
dùng với nhiều vai trò đồng thời trong một phiên xác
thực. Cũng như không đủ bảo đảm điều kiện an ninh, bảo
mật trong môi trường kết nối mạng diện rộng và yêu cầu
đòi hỏi phải có sự xác nhận của nhiều vân tay cho phiên
xác thực đó. Bài viết này đề xuất ứng dụng công nghệ
xác thực bảo mật đa vai trò sử dụng vân tay trong quản lý
giáo dục, trên cơ sở kế thừa kết quả nghiên cứu khoa học
“Phát triển, ứng dụng hệ thống xác thực bảo mật đa vai
trò sử dụng vân tay trong lĩnh vực an ninh, ngân hàng”,
mã số 01/2018/CNC-HĐKHCN, thuộc Chương trình phát
triển một số ngành công nghiệp công nghệ cao của Bộ
Công thương [1].
Theo kết quả nghiên cứu của Dự án ứng dụng công
nghệ cao “Phát triển, ứng dụng hệ thống xác thực bảo mật
đa vai trò sử dụng vân tay trong lĩnh vực an ninh, ngân
hàng”, mã số 01/2018/CNC-HĐKHCN, thuộc Chương
trình phát triển một số ngành công nghiệp công nghệ cao
của Bộ Công thương [1], hệ thống này đã đạt được các
yêu cầu đa dạng như:
i) Kiểm soát tuân thủ quy trình: Khi cần truy cập một
địa điểm phải có xác thực đồng thời nhiều vân tay của
những người có trách nhiệm trong quy trình thì xác thực
mới hợp lệ. Ví dụ, theo quy định của quy trình quản lý
tiền mặt, giấy tờ có giá, tài sản quý trong hệ thống Ngân
hàng/Kho bạc Nhà nước, vấn đề đảm bảo an toàn cho các
loại tài sản có giá trị này được đặc biệt quan tâm. Do vậy,
mỗi lần vào/ra kho cất giữ, từng người phải ký xác nhận
vào “Sổ theo dõi vào-ra". Trước khi vào và sau khi ra, các
thành viên giữ chìa khóa phải có mặt đầy đủ để chứng
kiến việc mở/đóng cửa kho. Thành viên giữ chìa khóa
phải tự bảo vệ bí mật mã số, chìa khóa cửa kho khi
mở/đóng cửa. Nhưng khi sử dụng hệ thống truy cập đa vai
trò bằng vân tay, có thể kiểm soát tuân thủ quy trình
vào/ra kho bằng xác thực vân tay đồng thời của từng
người có trách nhiệm liên quan (thủ kho, thủ quỹ, kế toán,
người phụ trách, ...).
Từ khóa: vân tay, xác thực vân tay, nhân dạng vân
tay, cơ sở dữ liệu vân tay, xác thực vân tay đa vai trò,
điều kiện xác thực, so sánh vân tay, phiên xác thực.
I. MỞ ĐẦU
Những năm gần đây, công nghệ sinh trắc học đã giải
quyết được các vấn đề lớn như chi phí, cách thức vận
hành và khả năng truy cập, từ đó tạo ra khả năng chính
xác cao trong các giải pháp xác thực. Phương pháp xác
thực sinh trắc học (Biometric) là một công nghệ sử dụng
những thuộc tính vật lý hoặc các mẫu hành vi, các đặc
điểm sinh học đặc trưng của con người để nhận diện như
dấu vân tay, mẫu mống mắt, giọng nói, khuôn mặt, dáng
đi, ... Tương tự như bất kỳ công nghệ bảo mật nào, sinh
trắc học không có giải pháp hoàn hảo. Nhưng có một điều
chắc chắn rằng sinh trắc học đang trở nên hiện hữu ngày
nay. Trong các phương pháp nhận diện bằng đặc điểm
sinh trắc học, nhận dạng bằng vân tay đã và đang được sử
dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực của đời sống - kinh tế
- xã hội.
ii) Xác thực vân tay sử dụng thiết bị di động/cầm tay:
theo đó khi cần xác định/nhận dạng một người nào đó
đang không ở một địa điểm cố định (đang di chuyển), thì
có thể xác định nhanh nhận dạng của người đó thông qua
thiết bị cầm tay/di động để thu nhận, xác thực vân tay và
thông qua kết nối mạng 3G/4G để xác thực với hệ thống
trung tâm.
iii) Xác thực vân tay thay cho mã khóa số: Với mỗi
khóa số có thể yêu cầu nhiều người cùng mở khóa với các
mã khóa khác nhau nhằm bảo đảm an ninh, bảo mật.
Nhưng đi kèm với mã khóa số chính là phải nhớ mật
khẩu, mà hiện nay mật khẩu đã có nhiều phương pháp bị
Tác giả liên hệ: Trần Thiện Chính,
Email: trthchinh@gmail.com
Đến tòa soạn: 9/2020, chỉnh sửa: 10/2020, chấp nhận đăng: 10/2020.
SOÁ 03 (CS.01) 2020
TAÏP CHÍ KHOA HOÏC COÂNG NGHEÄ THOÂNG TIN VAØ TRUYEÀN THOÂNG
103
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XÁC THỰC VÂN TAY ĐA VAI TRÒ TRONG QUẢN LÝ GIÁO DỤC
tấn công và đánh cắp khá dễ dàng. Các mật khẩu dài, phức
tạp đảm bảo độ an toàn cao, nhưng lại khiến người dùng
khó nhớ. Do vậy, khi dử dụng vân tay thay cho mã khóa
số, mỗi thành viên tham gia mở khóa sử dụng vân tay của
mình để mở khóa thay cho mật khẩu (tương ứng với mỗi
chìa khóa để mở) và kết hợp với sử dụng mỗi lần cho
nhiều hơn một vân tay để xác thực truy nhập (tương ứng
với nhiều mã khóa số khác nhau).
Trong lĩnh vực giáo dục, chẳng hạn để quản lý các thí
sinh tham dự thi, hiện đang sử dụng hệ thống thẻ/phiếu dự
Hì nh 2. Thiết bị xác thực vân tay đa vai trò UCS-MFA-Fix
thi có ảnh của thí sinh kèm theo. Việc nhận dạng thí sinh
phụ thuộc hoàn toàn vào giám thị và gần như chưa có hệ
thống giám sát, kiểm soát đủ tin cậy. Gần đây một số
nghiên cứu đang đề xuất sử dụng “thẻ thông minh - Smart
card” có gắn định danh của đối tượng kết hợp với camera
nhận diện khuôn mặt để quản lý đối tượng. Mặc dù ứng
dụng này đang trong giai đoạn nghiên cứu, thử nghiệm,
nhưng nếu như có thể triển khai được thì cũng sẽ khá
phức tạp trong khâu phát hành thẻ, hệ thống đọc thẻ và
lưu trữ, hệ thống nhận diện khuôn mặt, ... cũng đòi hỏi
phải đồng bộ. Điều này chắc chắn sẽ rất phức tạp và tốn
kém chi phí. Ngoài ra, nếu sử dụng hệ thống nhận dạng
vân tay thông dụng hiện có trên thị trường để quản lý thí
sinh dự thi, thì sự đơn giản, kém bảo mật cũng như độ tin
cậy không cao của hệ thống sẽ khó có thể cho phép đáp
ứng được yêu cầu quản lý. Bởi các sản phẩm nhận dạng
vân tay hiện có đều dựa trên khả năng xác thực “đơn vân
tay” theo điều kiện đơn giản, bằng cách so sánh vân tay
của một người dùng/thí sinh với CSDL vân tay trên máy
chủ CSDL, nếu vân tay của thí sinh trùng khớp với vân
tay có trong CSDL vân tay trên thiết bị, thì điều kiện xác
thực được cho là hợp lệ. Nhưng khi mà số lượng thí sinh
tham dự rất lớn, tập trung trong thời gian ngắn thì hệ
thống khó có thể đảm bảo đáp ứng yêu cầu.
Phần cứng thiết bị nhận dạng vân tay (Hình 2): Với
thành phần cốt lõi là phần mềm nhúng ứng dụng (phần
mềm sụn) nạp trong chip vi điều khiển; bên cạnh đó còn
có các thành phần khác như: bo mạch chủ xử lý với các
chip vi điều khiển và các vi mạch IC phụ trợ; đầu đọc vân
tay cảm biến quang; màn hình hiển thị; loa, bàn phím; các
cổng điều khiển vào ra; các cổng giao diện mạng truyền
thông; v.v... Ngoài ra, phần cứng hệ thống cũng có thể bao
gồm hệ thống máy chủ trung tâm được cài đặt ứng dụng
giao diện web, truyền thông qua mạng với bo mạch chủ
xử lý để giám sát, cấu hình từ xa bo mạch chủ và các thiết
bị phần cứng khác. Việc truyền thông giữa máy chủ trung
tâm và bo mạch chủ xử lý thông qua các phương tiện
truyền thông có dây/hữu tuyến hoặc không dây/vô tuyến,
qua mạng IP (ví dụ, mạng Ethernet, LAN, WLAN,
3G/4G, …), hoặc kết nối trực tiếp. Phần cứng cho phép
cấu hình nhiều người dùng với nhiều vai trò khác nhau.
Truy cập hệ thống được xem như hợp lệ khi đồng thời
nhiều người dùng với đầy đủ các vai trò cùng truy cập xác
thực bằng vân tay trong một khoảng thời gian xác định,
được cấu hình bởi nhà quản trị. Các truy cập hệ thống
không hợp lệ khi những người dùng xác thực không đủ
các vai trò, hoặc quá thời hạn xác thực. Khi truy cập hệ
thống không hợp lệ, phần cứng sẽ gửi cảnh báo thông qua
kết nối mạng đến phần mềm trung tâm quản lý (sử dụng
giao thức truyền thông chuẩn). Phần mềm nhúng các ứng
dụng tùy chỉnh động chuyên biệt gồm: xác thực bảo mật
đa vai trò; cảnh báo cục bộ và trung tâm; ghi thông tin
theo dõi cục bộ; hỗ trợ 10 vân tay cho mỗi người dùng; hỗ
trợ tối thiểu 50 người dùng (với thiết bị đơn lẻ tại chỗ);
thêm, sửa, xóa, gán vai trò người dùng; đăng ký liên tục
trong một phiên đăng ký; bảo mật bằng mật khẩu; cấu
hình thông qua giao diện Web; hủy phiên xác thực; bảo
toàn dữ liệu khi mất nguồn; hiển thị thông tin; kiểm tra
tình trạng kết nối mạng; xác thực hợp lệ khi đồng thời
nhiều người dùng, với nhiều vai trò đồng thời được xác
thực bằng vân tay; bất hợp lệ phiên xác thực sau một
khoảng thời gian.
Do vậy, nếu áp dụng hệ thống xác thực đa vai trò sử
dụng vân tay trong quản lý đối tượng/thí sinh tham dự kỳ
thi, thì việc nhận dạng có thể sử dụng vân tay (thay cho
thẻ/phiếu dự thi), hơn nữa có thể sử dụng nhiều vân tay
của thí sinh (có thể xác thực lên tới 10 vân tay). Trường
hợp cần bảo đảm an ninh, an toàn hơn có thể kết hợp với
xác nhận của những người quản lý liên quan để nhận dạng
đúng chính xác thí sinh của trường, lớp, địa phương, khi
này cần có xác nhận thêm như: của các giáo viên chủ
nhiệm, giáo viên phụ trách bộ môn, giám hiệu, trường,
người giám hộ (nếu có), ... Việc xác nhận này thông qua
sử dụng xác thực vân tay của những người có trách nhiệm
liên quan, đó chính là yếu tố đa vai trò trong quản lý đối
tượng/thí sinh.
II. KHÁ I QUÁ T HỆ THỐNG XÁ C THỰC VÂ N TAY
ĐA VAI TRÒ
Thiết kế kiến trúc hệ thống xác thực vân tay đa vai trò
gồm hai phần như Hình 1 [1]:
Phần mềm Trung tâm quản lý hệ thống điều khiển
truy cập đa vai trò bằng vân tay thực hiện chức năng: quản
lý nhóm người dùng (có khả năng mở rộng lên hàng triệu
người dùng); Phân quyền sử dụng cho người dùng; nhập
và lựa chọn ưu tiên từng vai trò (thành phần) trong nhóm
xác thực; giám sát, cảnh báo tức thời về thành phần truy
cập, thời gian thực hiện xác thực truy cập; tạo các báo cáo
dữ liệu truy cập, cảnh báo (theo thời gian và mã truy cập);
lọc dữ liệu theo thời gian và chiết xuất File lưu trữ dưới
dạng “.pdf” có hiển thị ngày, giờ chiết xuất File từ hệ
thống; lưu trữ dữ liệu trong thời gian 1 năm (12 tháng);
cấu hình thiết bị xác thực vân tay từ xa qua kết nối mạng
Internet; khả năng quản lý tối thiểu 300 thiết bị xác thực
bảo mật vân tay đa vai trò.
Phần mềm trung tâm quản lý hệ thống điều
khiển truy cập đa vai trò bằng vân tay
Giao diện kết nối
mạng truyền thông
Phần cứng quản lý hệ thống điều khiển
truy cập đa vai trò bằng vân tay
Hì nh 1. Kiến trúc hệ thống xác thực đa vai trò bằng vân tay
SOÁ 03 (CS.01) 2020
TAÏP CHÍ KHOA HOÏC COÂNG NGHEÄ THOÂNG TIN VAØ TRUYEÀN THOÂNG
104
Trần Thiện Chí nh, Trần Huy Long
III. ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG CÔ NG NGHỆ XÁ C
THỰC ĐA VAI TRÒ SỬ DỤNG VÂ N TAY
TRONG QUẢN LÝ GIÁ O DỤC
3) Bước 3 “Kỹ thuật so khớp đặc trưng”: Kỹ thuật này
là bước cuối cùng trong AFIS và được sử dụng để quyết
định xem hai dấu vân tay có khớp hay không bằng cách
so sánh các đặc trưng của nó.
Đăng ký danh tính
Thẩm định danh tính
1. Mô hình hệ thống xác thực sinh trắc học tổng
quát
Quyết định người dùng/ không
quyết định người dùng
Một hệ thống xác thực sinh trắc học tổng quát được
chia thành 5 phân hệ dựa trên các chức năng của nó như
thể hiện trên Hình 3: 1) Tập hợp dữ liệu; 2) Truyền phát
dữ liệu; 3) Xử lý dữ liệu; 4) Quyết định; 5) Lưu trữ dữ
liệu [2].
Đầu đọc vân tay
Mẫu vân tay
thẩm định
3
1
1
Nâng cao ảnh vân t
So khớp/
Không khớp
2
2
Rút trích đặc trưn
Mẫu vân tay đã lưu
Hệ thống CSDL vân tay
Ở mức cơ bản nhất, công nghệ sinh trắc là hệ thống
nhận dạng mẫu, ở đó hoặc là sử dụng thiết bị thu thập
hình ảnh (như máy quét hoặc máy ảnh trong trường hợp
công nghệ nhận dạng vân tay hoặc mống mắt), hoặc là
thiết bị thu nhận âm thanh/chuyển động (như micrô hoặc
đĩa trong trường hợp công nghệ nhận dạng giọng nói/chữ
ký) để thu thập các mẫu hoặc đặc điểm sinh trắc học. Đặc
điểm của các mẫu thu được xem như khác biệt nhất giữa
những người dùng và ổn định nhất đối với mỗi người
dùng đã được trích xuất, mã hóa thành một tham chiếu
hoặc mẫu sinh trắc học biểu diễn toán học đặc trưng sinh
trắc học một người. Các mẫu này được lưu trữ trong
CSDL, hoặc trên thẻ thông minh, hoặc thẻ xác thực khác
và được sử dụng để so sánh khi bảo đảm an toàn nhận
dạng. Hệ thống sinh trắc học được tự động hóa bởi phần
cứng và phần mềm, cho phép đưa ra quyết định nhanh
chóng, theo thời gian thực.
Tên mẫu
Hì nh 4. Mô hình hệ thống nhận dạng vân tay tự động
3. Đề xuất xây dựng kiến trúc AFIS trong quản lý
giáo dục
Kiến trúc AFIS trong quản lý giáo dục ở cấp độ Quốc
gia được đề xuất trên hai khía cạnh: tương tác giữa các
Trường đào tạo với Hệ thống tập trung Quốc gia (Bộ
Giáo dục và Đào tạo) và tổ chức quản lý nội bộ của chính
hệ thống AFIS. Các lựa chọn tiềm năng cho kiến trúc khả
thi các chức năng AFIS dựa trên các yếu tố sau [4]:
- Kiến trúc của AFIS gồm một hệ thống tập trung xử
lý 20% truy vấn chung và truy vấn từ xa của các Trường
đào tạo không có bản sao dữ liệu tại chỗ. 80% truy vấn
của các Trường đào tạo còn lại không có quyền truy cập
trực tiếp vào hệ thống tập trung, do các Trường đào tạo
này vẫn có bản sao dữ liệu cục bộ. Do vậy, cần phải có
AFIS tại hệ thống tập trung, để cung cấp chức năng truy
vấn từ xa cho những Trường đào tạo không có bản sao dữ
liệu cục bộ và cho các Trường có thể bị xảy ra sự cố kỹ
thuật tạm thời với bản sao dữ liệu cục bộ.
- Tất cả các Trường đào tạo sử dụng hệ thống tập
trung để tạo, cập nhật và xóa (CUD) cảnh báo. Việc đưa
ra một cảnh báo sẽ yêu cầu, chẳng hạn như một vấn đề
nhất quán, kiểm tra chất lượng tại hệ thống tập trung do
AFIS vận hành. Bất kỳ xử lý một cảnh báo nào đều được
gửi đến hệ thống tập trung, sau đó sẽ truyền phát tới các
bản sao dữ liệu cục bộ hiện có.
Tập hợp dữ liệu
Lưu trữ dữ liệu
m
n
Nguyên tắc chấp nhận
Sinh
trắc
Các khuôn mẫu
Điểm chất lượng
Đại diện (ghi danh)
Các hình ảnh
g
Cảm
biến
Lấy mẫu
Lấy mẫu
Nén
Lấy mẫu
Chấp nhận/
từ chối
Kênh truyền dẫn
Mở rộng
Truyền dẫn
Hì nh 3. Mô hình hệ thống sinh trắc học tổng quát
2. Mô hình Hệ thống nhận dạng vân tay tự động
(AFIS)
- Việc tìm kiếm trong bản sao dữ liệu cục bộ tạo ra
kết quả tương đương với kết quả tìm kiếm trong CSDL
tập trung. AFIS hoạt động trên bản sao dữ liệu cục bộ sẽ
phải cung cấp cùng một kết quả nhận dạng (độ chính xác,
hành vi) như trên hệ thống CSDL tập trung.
1) Đề xuất 1 “Chỉ duy nhất AFIS hoạt động trên Hệ
thống thông tin nhận dạng vân tay tập trung Quốc gia
(MAFIS)” như Hình 5.
Mô hình Hệ thống nhận dạng vân tay tự động (AFIS)
như Hình 4 thể hiện 3 bước chính của AFIS, bước (1)
“Kỹ thuật nâng cao ảnh vân tay”, bước 2 “Kỹ thuật rút
trích đặc trưng”, bước 3 “Kỹ thuật so khớp đặc trưng” [3].
1) Bước 1 “Kỹ thuật nâng cao ảnh vân tay”: Chụp ảnh
dấu vân tay bằng thiết bị cảm biến, có thể cho chất lượng
hình ảnh khác nhau tùy thuộc vào loại thiết bị cảm biến
hoặc nhiễu của môi trường. Do đó, mục tiêu cơ bản của
kỹ thuật nâng cao ảnh là cải thiện chất lượng hình ảnh và
loại bỏ nhiễu, sử dụng hai kỹ thuật: i) “Kỹ thuật lọc
Gabor cổ điển” gồm 6 bước để cho chất lượng ảnh tốt
hơn gồm chuẩn hóa, lọc biến đổi Fourier nhanh (FFT),
phân đoạn, hướng rãnh vân tay, tần số vân tay, bộ lọc
Gabor; ii) “Kỹ thuật lọc biến đổi Fourier nhanh”.
Trường đào tạo A
Trường đào tạo B
Hệ thống trung tâm Quốc gia
A
M
X
B
N O
C
D E F G
H
I
J K
V
L
W
A
M
X
B C D E F G
H
I J K
V
L
W
P
Q R S T U
N O Q R S T U
P
Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
CCFIS
CCFIS
BảS
BảS
A
M
X
B C D E F G
H
I J K
L
A
M
X
B C D E F G
H
I J K
L
N O Q R S T U
P
V
W
N O
P
Q R
S
T U
V
W
Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Trường đào tạo C
2) Bước 2 “Kỹ thuật rút trích đặc trưng”: Một ảnh vân
tay được nâng cao, các đặc trưng vân tay có thể được rút
trích và biểu diễn theo các điểm ảnh và đường vân. Kỹ
thuật này có 3 bước chính là nhị phân hóa, làm mỏng, rút
trích các điểm đặc trưng.
A
M
X
B
N O
C
D E F G
H
I
J K
V
L
P
Q R S T U
W
Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Hì nh 5. Mô hình AFIS hoạt động trên hệ thống tập trung
Quốc gia (MAFIS)
SOÁ 03 (CS.01) 2020
TAÏP CHÍ KHOA HOÏC COÂNG NGHEÄ THOÂNG TIN VAØ TRUYEÀN THOÂNG
105
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XÁC THỰC VÂN TAY ĐA VAI TRÒ TRONG QUẢN LÝ GIÁO DỤC
Trong đề xuất này dự kiến chỉ duy nhất chức năng
MAFIS được cung cấp bởi Hệ thống thông tin vân tay tập
trung (CFIS). Với Trường đào tạo B có bản sao dữ liệu
của hệ thống thông tin vân tay tập trung (CCFIS), sẽ thực
hiện truy vấn vào Hệ thống MAFIS bất cứ khi nào cần
nhận dạng vân tay thông qua Hệ thống thông tin vân tay
cục bộ (LFIS). Tuy nhiên, khi sử dụng chuyên gia để xác
nhận kết quả thủ công, thì ảnh vân tay được lưu trữ trong
CCFIS cũng có thể được sử dụng để giảm bớt lưu lượng
truy cập tới hệ thống MAFIS. Với Trường đào tạo A chỉ
có bản sao dữ liệu chữ và số, hoặc Trường đào tạo C
thậm chí không có bản sao dữ liệu, sẽ hoàn toàn dựa vào
hệ thống MAFIS thông qua hệ thống truy nhập LFIS.
CCFIS chỉ chứa ảnh vân tay, còn hệ thống trung tâm
MAFIS sẽ lưu trữ toàn bộ mẫu vân tay (vân tay đã mã
hóa) của tất cả các Trường đào tạo.
phẳng thông qua tham vấn chuyên gia để định danh thí
sinh. Trường hợp xác thực vân tay di động, hệ thống sẽ
kiểm tra chất lượng dấu vân tay tự động với dạng vân tay
phẳng dưới sự kiểm soát/tham vấn của chuyên gia để
định danh thí sinh.
Xác thực vân tay di động
Xác thực vân tay cố định
Đầu đọc vân tay
Đầu đọc vân tay
Đầu đọc vân tay
Định danh vân tay
Tham vấn vân tay
Tham vấn vân tay
10 vân tay phẳng
Vân tay
tiềm ẩn
10 vân tay
phẳng + cuộn
Vân tay
tiềm ẩn
10 vân tay
phẳng
Kiểm tra chất
lượng tự động
Kiểm tra chất
lượng tự động
Kiểm tra chất lượng tự động + thủ công
Hệ thống thông tin
vân tay cục bộ (LFIS)
LFIS
Hệ thống thông tin vân
tay cục bộ - LFIS (hình
ảnh)
LAFIS
MAFIS
CSDL Hệ thống thông tin
nhận dạng vân tay tự động
cục bộ (mẫu vân tay)
CSDL Hệ thống thông tin
nhận dạng vân tay tự động
tập trung (mẫu vân tay)
Điểm chất lượng cục bộ
Điểm chất lượng Quốc gia
2) Đề xuất 2 “AFIS hoạt động trên hệ thống thông tin
nhận dạng vân tay tập trung Quốc gia (MAFIS) và bản
sao CSDL hệ thống thông tin nhận dạng vân tay tự động
tập trung (CMAFIS)”: Như Hình 6, trong đề xuất này dự
kiến cũng chỉ duy nhất chức năng MAFIS được cung cấp
bởi Hệ thống CFIS. Với Trường đào tạo B đã có bản sao
CSDL đầy đủ của Hệ thống MAFIS, khi cần nhận dạng
vân tay sẽ truy vấn vào CMAFIS thông qua Hệ thống
LFIS, mà không cần phải truy nhập vào hệ thống MAFIS.
Tương tự như trên, với Trường đào tạo A chỉ có bản sao
dữ liệu chữ và số, hoặc với Trường đào tạo C không có
bản sao dữ liệu, sẽ hoàn toàn dựa vào hệ thống MAFIS
thông qua hệ thống LFIS.
Hì nh 7. Kiến trúc Hệ thống đăng ký vân tay ứng dụng trong
quản lý giáo dục
4) Đề xuất 4 “Kết hợp hệ thống xác thực vân tay với
hệ thống nhận diện khuôn mặt ứng dụng trong quản lý
giáo dục”: Theo đó, ngoài việc sử dụng hệ thống xác thực
vân tay dạng theo các đề xuất ở trên, sẽ kết hợp/tích hợp
với hệ thống camera nhận diện khuôn mặt để tăng cường
thêm độ chính xác, an toàn của hoạt động xác thực và bảo
mật đối với thí sinh.
IV. KẾT LUẬN
Trường đào tạo A
Trường đào tạo B
Hệ thống xác thực vân tay đa vai trò đã được nghiên
cứu và hoàn thiện trên cơ sở kết quả của Dự án ứng dụng
công nghệ cao “Phát triển, ứng dụng hệ thống xác thực
bảo mật đa vai trò sử dụng vân tay trong lĩnh vực an ninh,
ngân hàng”, mã số 01/2018/CNC-HĐKHCN, thuộc
Chương trình phát triển một số ngành công nghiệp công
nghệ cao của Bộ Công thương [1]. Từ kết quả nghiên cứu
đã đạt được, nhóm thực hiện đề tài đề xuất mô hình và
kiến trúc ứng dụng công nghệ xác thực, bảo mật đa vai
trò sử dụng vân tay trong quản lý giáo dục. Cụ thể là
trong quản lý thí sinh dự thi, nhằm thay thế việc chứng
nhận và xác thực thí sinh bằng hệ thống thẻ/phiếu dự thi
có ảnh của thí sinh kèm theo thông qua giám thị, vừa
phức tạp, tốn kém vừa chưa đủ độ tin cậy. Khi sử dụng hệ
thống xác thực đa vai trò sử dụng vân tay, sẽ cho phép thí
sinh dự thi chỉ cần đăng ký dấu vân tay (thay cho đăng ký
lấy phiếu/thẻ dự thi), khi tham dự thi, thí sinh sẽ sử dụng
vân tay của mình để xác thực định danh vào phòng thi
(thay cho xuất trình thẻ/phiếu dự thi để giám thị kiểm tra
cho vào phòng thi). Đồng thời, có thể kết hợp với việc
xác nhận/chứng thực của nhà trường thông qua xác thực
đa vai trò sử dụng vân tay của giáo viên chủ nhiệm, hoặc
Ban giám hiệu, hoặc người giám hộ, ... (tránh được gian
lận trong đăng ký dự thi). Điều này vừa đơn giản, ít tốn
kém chi phí tổ chức dự thi, vừa có khả năng bảo mật, lưu
trữ dữ liệu “dưới dạng số” và nhất là tránh phiền phức
cho thí sinh trong việc bi quên hoặc làm mất thẻ/phiếu dự
thi. Hơn nữa, nếu hệ thống xác thực quản lý thí sinh được
liên kết với hệ thống CSDL quản lý dân cư (đã lưu trữ
sẵn định danh của thí sinh trên 14 tuổi), thì sẽ rất thuận
tiện và đơn giản hóa thủ tục đăng ký dự thi.
Hệ thống trung tâm Quốc gia
A
M
X
B
N O
Y Z
C
D E F G
H
T U
6
I
J K
V
L
W
0
A
M
X
B
N O
Y Z
C
D E F G
H
T U
I
J K
V
L
W
P
1
Q R
S
5
P
1
Q R
S
2
3
4
7
8
9
2 3 4 5 6 7 8 9 0
CCFIS
CCFIS
BảS
BảFIS
A
M
X
B
N O
Y Z
C
D E F G
H
T U
6
I
J K
L
A
M
X
B
C
D E F G
H
T U
I
J K
V
L
W
P
1
Q R
2
S
5
V
W
N O
Y Z
P
1
Q R
S
3
4
7
8
9
0
2 3 4 5 6 7 8 9 0
Bản sao CSDL Hệ thống
tập trung Quôc sgia -
CMAFIS (mẫu vân tay)
Trường đào tạo C
A
M
X
B
N O
Y Z
C
D E F G
H
T U
I
J K
V
L
P
1
Q R
S
W
2 3 4 5 6 7 8 9 0
Hì nh 6. Mô hình AFIS hoạt động trên hệ thống tập trung
Quốc gia (MAFIS) và bản sao CSDL hệ thống tập
trung (CMAFIS)
3) Đề xuất 3 “Kiến trúc Hệ thống xác thực vân tay ứng
dụng trong quản lý giáo dục”: Hình 7 mô tả kiến trúc hệ
thống xác thực vân tay ứng dụng trong quản lý giáo dục.
Hệ thống được thực hiện dưới hai hình thức, xác thực vân
tay cố định (tại điểm tập trung Quốc gia, trường, địa
phương, ...) và xác thực vân tay di động (tại điểm thi có
chức năng xác thực). Trường hợp xác thực vân tay cố
định, nếu trong CSDL hệ thống thông tin nhận dạng vân
tay tự động cục bộ (của Trường đào tạo) đã có chứa bản
sao dấu vân tay đầy đủ của thí sinh, thì hệ thống sẽ kiểm
tra chất lượng dấu vân tay tự động với các dạng vân tay
tiềm ẩn (là những hình ảnh vân tay vô tình để lại do ngón
tay để lại trên bề mặt vật thể) và dạng vân tay phẳng (là
những hình ảnh vân tay để lại do ngón tay ấn xuống bề
mặt phẳng), vân tay cuộn để tự động định danh thí sinh.
Nếu trong CSDL hệ thống của Trường đào tạo không
chứa bản sao dấu vân tay đầy đủ, hoặc có nhưng không
đầy đủ, hoặc phải truy vấn từ CSDL hệ thống thông tin
nhận dạng vân tay tự động Quốc gia (của Bộ Giáo dục và
Đào tạo), thì hệ thống sẽ kiểm tra chất lượng dấu vân tay
thủ công với các dạng vân tay tiềm ẩn và dạng vân tay
SOÁ 03 (CS.01) 2020
TAÏP CHÍ KHOA HOÏC COÂNG NGHEÄ THOÂNG TIN VAØ TRUYEÀN THOÂNG
106
Trần Thiện Chí nh, Trần Huy Long
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tran Thien Chinh was born in
[1] Trần Thiện Chính và các cộng sự, Báo cáo tổng hợp và
Báo cáo các chuyên đề NCKH thuộc Dự án ứng dụng công
nghệ cao “Phát triển, ứng dụng hệ thống xác thực bảo mật
đa vai trò sử dụng vân tay trong lĩnh vực an ninh, ngân
hàng”, mã số 01/2018/CNC-HĐKHCN, Viện Khoa học Kỹ
thuật Bưu điện, 03/2020.
[2] James Wayman, Anil Jain, Davide Matoni and Dario Maio
(Eds), Biometric Systems: Technology, Design and
Performance Evaluation, ISBN 1-85233-596-3 Springer-
Verlag London Berlin Heidelberg, @ Springer-Verlag
London Limited 2005.
[3] Ezdihar N. Bifari, Lamiaa A. Elrefaei, Automated
Fingerprint Identification System Based on Weighted
Feature Points Matching Algorithm, 978-1-4799-3080-
7114/$31.00 ©2014 IEEE.
[4] Laurent Beslay, Javier Galbally, Fingerprint identification
technology for its implementation in the Schengen
Information System II (SIS-II), JRC Science for Policy
Report, JRC 33516-2014.
1967. He got Bachelor degree in
University
of
Transport
and
Communications (UTC) in 1991 and
hold visiting lecturers at the at the
University. He then got
specialist "Networks
a
PhD.
and
Communications" from Posts and
Telecommunications Institute of
Technology in 2005. Currently he is
deputy director of the Research
Institute
Telecommunications. Main research
directions: Research and
of
Posts
and
development of Internet of Things
(IoT) applications in the fields of
telecommunications,
transportation, smart agriculture,
intelligent environment
smart
MULTI-ROLE FINGERPRINT
AUTHENTICATION TECHNOLOGY APPLYING
TO EDUCATION MANAGEMENT
management, smart health, etc.
Research and development of
security and security applications in
information
communication
technology (ICT), in which focus on
wireless sensor network (WSN).
Research and develop processing,
control and automation systems for
the application of economic and
communal fields festival. In which
focus on smart city, smart
transportation.
Abstract: Fingerprint authentication technology is
being widely applied in almost all fields of life -
economy - society. Currently, systems using fingerprints
as tools to authenticate users' identification are quite
popular. These systems are basically two parts as
fingerprint management software and hardware device to
recognize/authentication fingerprint with the ability to
authenticate under simple conditions by comparing a
pattern of user's fingerprint with the fingerprint database
(database) stored on the device, if the user's fingerprint
matches the one in the fingerprint database on the device,
then authentication condition is considered valid. As
such, this system does not allow to set up association
authentication conditions such as combining multiple
users with many concurrent roles in one authentication
session. Also inadequate to ensure security and
confidentiality in a wide area network connection
environment and requires multiple fingerprint
authentication for that authentication session. This article
proposes the application of multi-role fingerprint security
authentication technology in educational management, on
the basis of inheriting scientific research results
“Development and application of multi-role security
authentication system using fingerprints in the security
and banking sector”, code No. 01/2018/CNC-HĐKHCN,
under the Program on developing a number of high-tech
industries of the Ministry of Industry and Trade.
Email: trthchinh@gmail.com
Tran Huy Long received the B.E
degree
in
Telecommunications
Engineering from Electric Power
University, in 2013 and the Master
degree
from
Posts
and
Telecommunications Institute of
Technology in 2015. Currently, he is
a
postgraduate of University of
Communications and Transport,
Hanoi. He is researcher in
a
Research Institute of Posts and
Telecommunications. His current
research interest is information
security, Routing security,wireless
communications, WSN.
Email: huylong.ript@gmail.com
Keywords: fingerprint, fingerprint authentication,
fingerprint identification, fingerprint database, multi-role
fingerprint authentication, authentication conditions,
fingerprint comparison, session authentication.
SOÁ 03 (CS.01) 2020
TAÏP CHÍ KHOA HOÏC COÂNG NGHEÄ THOÂNG TIN VAØ TRUYEÀN THOÂNG
107
5 trang
08/04/2022
4620
Bạn đang xem tài liệu "Ứng dụng công nghệ xác thực vân tay đa vai trò trong quản lý giáo dục", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- ung_dung_cong_nghe_xac_thuc_van_tay_da_vai_tro_trong_quan_ly.pdf
