Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As biometrias vêm sendo utilizadas como solução de controle de acesso a diversos sistemas há anos, mas o simples uso da biometria não pode ser considerado como solução final e perfeita. Muitos riscos existem e não devem ser ignorados. A maioria dos problemas está relacionada ao caminho de transmissão entre o local onde os usuários requerem seus acessos e os servidores onde são guardados os dados biométricos capturados em seu cadastro. Vários tipos de ataques podem ser efetuados por impostores que desejam usar o sistema indevidamente. Além dos aspectos técnicos, existe o aspecto social. É crescente a preocupação do usuário tanto com o armazenamento quanto o uso indevido de suas biometrias, pois é um identificador único e, por ser invariável no tempo, pode ser perdido para sempre caso seja comprometido. O fato de que várias empresas com seus diferentes servidores guardarem as biometrias está causando incomodo aos usuários, pois as torna mais suscetíveis à ataques. Nesta dissertação, o uso de cartões inteligentes é adotado como possível solução para os problemas supracitados. Os cartões inteligentes preparados para multi-aplicações são usados para realizar as comparações biométricas internamente. Dessa forma, não seria mais necessário utilizar diversos servidores, pois as características biométricas estarão sempre em um único cartão em posse do dono. Foram desenvolvidas e implementadas três diferentes algoritmos de identificação biométrica utilizando diferentes características: impressão digital, impressão da palma da mão e íris. Considerando a memória utilizada, tempo médio de execução e acurácia, a biometria da impressão da palma da mão obteve os melhores resultados, alcançando taxas de erro mínimas e tempos de execução inferiores a meio segundo. / The biometrics have been used as a solution for access control systems for many years, but the simple use of biometrics can not be considered as final and perfect solution. There are many risks that should not be ignored. Most problems are related to the transmission path between the system where the users require access and the servers where the captured biometric data is stored. Various types of attacks can be made by impostors who want to use the system improperly. Besides the technical aspects, there is the social aspect. There is a growing concern of users about both data storage and the misuse of their biometrics, which is an unique identifier and, being invariant in time, may be lost forever if compromised. The fact that several companies keep their biometric data in different servers is causing discomfort to users because it makes their biometric data more susceptible to attacks. In this dissertation, the use of smart cards is adopted as a possible solution to the above problems. Smart cards prepared for multi-applications are used to perform biometric comparisons internally. Thus, it would not be necessary to use different servers as the biometric features will always be kept on a single card in the possession of the owner. In this work, three different algorithms using different biometric identification characteristics are developed and implemented: fingerprint, palmprint and iris. Considering the used memory, average execution time and accuracy, the implementation of palmprint verification achieved the best results, allowing minimum error rates and processing time of at most 0.5s.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As biometrias vêm sendo utilizadas como solução de controle de acesso a diversos sistemas há anos, mas o simples uso da biometria não pode ser considerado como solução final e perfeita. Muitos riscos existem e não devem ser ignorados. A maioria dos problemas está relacionada ao caminho de transmissão entre o local onde os usuários requerem seus acessos e os servidores onde são guardados os dados biométricos capturados em seu cadastro. Vários tipos de ataques podem ser efetuados por impostores que desejam usar o sistema indevidamente. Além dos aspectos técnicos, existe o aspecto social. É crescente a preocupação do usuário tanto com o armazenamento quanto o uso indevido de suas biometrias, pois é um identificador único e, por ser invariável no tempo, pode ser perdido para sempre caso seja comprometido. O fato de que várias empresas com seus diferentes servidores guardarem as biometrias está causando incomodo aos usuários, pois as torna mais suscetíveis à ataques. Nesta dissertação, o uso de cartões inteligentes é adotado como possível solução para os problemas supracitados. Os cartões inteligentes preparados para multi-aplicações são usados para realizar as comparações biométricas internamente. Dessa forma, não seria mais necessário utilizar diversos servidores, pois as características biométricas estarão sempre em um único cartão em posse do dono. Foram desenvolvidas e implementadas três diferentes algoritmos de identificação biométrica utilizando diferentes características: impressão digital, impressão da palma da mão e íris. Considerando a memória utilizada, tempo médio de execução e acurácia, a biometria da impressão da palma da mão obteve os melhores resultados, alcançando taxas de erro mínimas e tempos de execução inferiores a meio segundo. / The biometrics have been used as a solution for access control systems for many years, but the simple use of biometrics can not be considered as final and perfect solution. There are many risks that should not be ignored. Most problems are related to the transmission path between the system where the users require access and the servers where the captured biometric data is stored. Various types of attacks can be made by impostors who want to use the system improperly. Besides the technical aspects, there is the social aspect. There is a growing concern of users about both data storage and the misuse of their biometrics, which is an unique identifier and, being invariant in time, may be lost forever if compromised. The fact that several companies keep their biometric data in different servers is causing discomfort to users because it makes their biometric data more susceptible to attacks. In this dissertation, the use of smart cards is adopted as a possible solution to the above problems. Smart cards prepared for multi-applications are used to perform biometric comparisons internally. Thus, it would not be necessary to use different servers as the biometric features will always be kept on a single card in the possession of the owner. In this work, three different algorithms using different biometric identification characteristics are developed and implemented: fingerprint, palmprint and iris. Considering the used memory, average execution time and accuracy, the implementation of palmprint verification achieved the best results, allowing minimum error rates and processing time of at most 0.5s.

The main topic of the thesis is creation of formulas for the amount of information entropy in biometric characteristics of iris and retina. This field of science in biometrics named above is unstudied yet, so the thesis tries to initiate research in this direction. The thesis also discusses the historical context of security and identification fields according to biometric characteristics of a human being with an overlap for potential usage in biometrics of iris and retina. The Daugman’s algorithm for converting iris image into the binary code which can be used as a cryptographic key is discussed in detail. An application implementing this conversion is also a part of the thesis.