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In dieser Arbeit werden das Parameterbasierte Verfahren StyleFlow und das semantische System StyleClip untersucht um das StyleGan zu kontrollieren. Dabei sollen die gewählten Attribute bestmöglich editiert werden und sich dabei möglichst wenig gegenseitig beeinflussen. Zusätzlich Experimente auf realen Daten zeigen, dass durch die Invertierung in den Raum des StyleGan Fehler in den Attributen auftreten und bei der Editierung vermehrt Artefakte auftreten. In weiteren Untersuchungen werden die beiden Systeme genutzt, um zum einem Veränderungen entsprechend dem realen Verhalten durchzuführen und zum anderem eine Attributverteilung von Identitäten auf eine andere zu Übertragen. Dabei wird auch die Bildqualität allgemein und für eine Gesichtserkennung untersucht. Mit den untersuchten Systemen sind diese Operationen zu einem gewissen Maß möglich, dabei fällt die Bewertung aufgrund relativer Metriken schwierig.
Die Biometrie bildet in heutigen Zeiten in den Bereichen der forensischen Arbeit und der Sicherheit ein besonderen Teil. Dabei werden in heutigen Verfahren biometrische Merkmale wie Gesichtsmaße, Fingerabdrücke oder auch Irismuster verwendet. Jedoch stößt die Verwendung dieser Merkmale oft an ihrer Grenzen, wenn es darum geht, vermummte Täter auf Überwachungsaufnahmen zu identifizieren. An dieser Stelle soll der Täter mittels eines Rigs auf der Aufnahme vermessen werden. Die erhaltenen Maße sollen anschließend mit den Maßen von Personen im Reale verglichen werden, um dadurch den Täter von der Aufnahme zu identifizieren. In dieser Arbeit wird ein gegebener Datensatz näher untersucht. Der Datensatz enthält anthropometrische Maße, Front-Rigs (2D-Rigs) sowie 3D-Rigs von 170 Frauen und 170 Männern. Ziel soll es sein, die im Datensatz gegebene Separierbarkeit mittels eines optimalen Trenn- beziehungsweise Klassifikationsverfahrens nachzuweisen. Zum Einen wird die Vergleichbarkeit der Front- und 3D-Rigs überprüft. Dafür wird eine Möglichkeit gesucht, eine mögliche Abweichung zwischen den Dimensionen der Rigs mittels eines allgemeinen Fehlers beziehungsweise Verhältnisses auszudrücken. Zum Anderen werden verschiedene Klassifikationsverfahren durchgeführt, die zwischen zwei Körperhöhengruppen gegebene Separierbarkeit optimal nachzuweisen. Abschließend wird ein weiteres Merkmal neben der Körperhöhe gesucht, um Personen in Gruppen einzuteilen. Im Verlauf der Arbeit wird ersichtlich, dass zwischen den Front-Rigs und 3DRigs ein Unterschied besteht, der sich jedoch schwer in ein allgemeinen Fehler beziehungsweise ein allgemeines Verhältnis fassen lässt. Mittels der Manhattan-Distanz kann die Separierbarkeit nur schwer nachgestellt werden. Durch die Verwendung von k-NNs und logistischen Regressionen ist die Separierbarkeit trotz auftretender Falschklassifikationen nachzuweisen. Als weiteres Merkmal zur Körperhöhe wird das Verhältnis von Oberkörper zu Unterkörper betrachtet. Die mittels dieses Verhältnisses bestimmten Gruppen sind ebenfalls nachweisbar. In Zukunft sollte der Unterschied zwischen Front- und 3D-Rigs verkleinert beziehungsweise verallgemeinert werden, um die Vergleichbarkeit zu steigern. Des Weiteren sollte die Separierbarkeit mittels weiterer Klassifikationverfahren nachgewiesen werden. Außerdem sollte über eine Erweiterung des Datensatzes um weitere Individuen oder auch andere Körperhöhen nachgedacht werden. Zudem sollten auch andere Merkmale zur Gruppierung der Personen weiter untersucht werden.
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Analyse des Tippverhaltens und wie sich dieses zur Identifizierung nutzen lässt. Dazu werden anhand eines selbst geschriebenen Keylisteners dreißig Personen gebeten, vorgegebene Texte abzutippen und zuvor persönliche Informationen über die eigene Person anzugeben. Diese Daten werden anschließend ausgewertet, indem man personenspezifische Merkmale extrahiert. Parallel tippt eine Testperson die Texte zehn Mal während unterschiedlichen Tageszeiten ab. Aus diesen Daten wird die Standardabweichung herausgerechnet. Anschließend werden vier der bereits teilnehmenden Probanden ein zweites Mal gebeten, die Testsätze erneut einzugeben. Mithilfe des Euklidischen Abstandes werden die Latenzzeiten der Datensätze dazu verwendet, die Identität der erneut Tippenden mit einem der vorherigen Datensätze zu identifizieren. Außerdem werden durch Zuhilfenahme der Standardabweichungs-Werte alle Merkmale gewichtet und durch das Skalarprodukt miteinander verrechnet. Damit wird eine weitere Methode eingesetzt, Datensätze untereinander zu vergleichen und gegebenenfalls gleiche Tipp-Probanden wiederzuerkennen.
Zusammenfassung der verbreitetsten Theorien zur Entstehung und Vererbung von Papillarleistenmustern und weiteren biometrischen Merkmalen der menschlichen Hand. Zusätzlich Beschreibung einer durchgeführten biometrischen Datenaufnahme zweier Familien bezüglich der Vererbungsforschung mit nachfolgender Auswertung der Ergebnisse.
Das menschliche Gesicht verrät nicht nur die Identität, das Geschlecht oder das aktuelle Befinden einer Person, sondern bietet darüber hinaus, Informationen über das Alter. Die automatische Altersschätzung von Gesichtsbildern extrahiert diese Informationen und klassifiziert diese, um eine Altersschätzung zu erzeugen. Gekoppelt mit einem Gesichtserkennungssystem kann die Leistung der Gesichtserkennung erhöht werden oder eine altersbasierte Zugangskontrolle eingerichtet werden, die nur Gesichtsbilder der Person benötigt. Ziel dieser Arbeit ist es die Leistung eines zur Verfügung gestellten Algorithmus zur automatischen Altersschätzung zu evaluieren. Die Prüfung enthält auch die Beobachtung von Einflüssen auf die Leistung des Algorithmus. Die Evaluierung wurde mit einer eigens erstellten, kontrollierten Testmenge durchgeführt, umein möglichst genaues Ergebnis zu erhalten.
Analysis of the Forensic Preparation of Biometric Facial Features for Digital User Authentication
(2023)
Biometrics has become a popular method of securing access to data as it eliminates the need for users to remember a password. Although exploiting the vulnerabilities of biometric systems increased with their usage, these could also be helpful during criminal casework.
This thesis aims to evaluate approaches to bypass electronic devices with forged faces to access data for law enforcement. Here, obtaining the necessary data in a timely manner is critical. However, unlocking the devices with a password can take several years with a brute force attack. Consequently, biometrics could be a quicker alternative for unlocking.
Various approaches were examined to bypass current face recognition technologies. The first approaches included printing the user's face on regular paper and aimed to unlock devices performing face recognition in the visible spectrum. Further approaches consisted of printing the user's infrared image and creating three-dimensional masks to bypass devices performing face recognition in the near-infrared. Additionally, the underlying software responsible for face recognition was reverse-engineered to get information about its operation mode.
The experiments demonstrate that forged faces can partly bypass face recognition and obtain secured data. Devices performing face recognition in the visible spectrum can be unlocked with a printed image of the user's face. Regarding devices with advanced near-infrared face recognition, only one could be bypassed with a three-dimensional face mask. In addition, its underlying software provided evidence about the demands of face recognition. Other devices under attack remained locked, and their software provided no clues.
Die Biometrie ist eine Methode für die Zugriffssicherung auf sensible Daten, welche sich seit dem letzten Jahrzehnt immer mehr durchgesetzt hat. Sie wird vor allem in dem Bereich mobiler Endgeräte verbreitet eingesetzt, da die Implementierung kostengünstig ist. Außerdem muss sich der Benutzer keine Zugangsdaten merken, um Zugriff zu erlangen. Mit dem zunehmenden Nutzen werden jedoch auch Ansätze evaluiert, um diese Sicherheitsbeschränkungen von biometrischen Systemen zu umgehen.
In dieser Arbeit werden Ansätze evaluiert, um Zugang zu gesicherten Daten für forensische Zwecke zu erhalten. Bei Straftaten ist es entscheidend, in kurzer Zeit an die benötigten Daten zu kommen. Mit einem Brute-Force-Angriff kann es jedoch mehrere Jahre dauern, Passwörter zu knacken. Daher kann die Biometrie eine schnellere Lösung sein, um mobile Geräte zu entsperren. Hier liegt der Fokus auf der Erstellung von Fingerabdruck-Artefakten, um sich Zugang zu verschaffen.
Um diese These zu überprüfen, werden Experimente mit verschiedenen Ansätzen durchgeführt, um gängige Typen von Fingerabdrucksensoren zu umgehen. Zu Beginn wurden 2D-Ansätze evaluiert. Hierbei werden Fingerabdrücke mit einem Laserdrucker auf verschiedenste Materialien gedruckt. Als nächstes werden 3D-Ansätze getestet, wozu ein SLA Drucker verwendet wird. Darüber hinaus sind Hilfsmittel evaluiert worden, um die Eigenschaften der Fingerabdruckartefakte zu verbessern, damit sie sich mehr wie ein menschlicher Finger verhalten.
Die Experimente zeigen, dass es möglich ist, Fingerabdrucksensoren mit Artefakten zu umgehen, um an gesicherte Daten zu gelangen. Optische Sensoren akzeptieren 2D gedruckte Fingerabdrücke. Im Gegensatz dazu benötigen kapazitive und ultraschallbasierte Sensoren andere Artefakte. Wir konnten die Sicherheitssperre mit 3D Fingerabdrücken überwinden. Darüber hinaus sind Hilfsmittel nützlich, wenn eine Lebenderkennung integriert ist.