Biometrie

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Der Begriff Biometrie (altgriechisch: βίος = bios = Leben; μέτρον = metron = ‚Maß’) bezeichnet die Erfassung, die (Ver-)Messung sowie die Zählung von Lebewesen und ihren Eigenschaften. Während er gelegentlich synonym mit Biostatistik verwendet wird, geht es in diesem Beitrag um Biometrie im Sinne der Biometrik, bzw. der biometrischen Identifikation (= automatisierte Messung eines individuellen physiologischen oder ‚verhaltenstypischen’ Merkmals einer Person, welche zum Zweck der Identifikation, Verifikation und (biometrischen) Unterscheidung von anderen Personen erhoben wird).


Biometrische Merkmale

Biometrische Merkmale werden in in der Regel in passive und dynamische kategorisiert. Die folgende Abbildung bietet einen eingeschränkten Überblick über die Vielzahl biometrischer Identifikationsverfahren.BehrensRoth2001.png.png

Die Anforderungen an die Eignungskriterien eines Merkmals umfassen idealtypischer Weise die:

  • Universalität: Das zu erfassende Merkmal ist bei nahezu jeder Person vorhanden
  • Einzigartigkeit: Das zu erfassende Charakteristikum ist für möglichst alle Personen different.
  • Permanenz: Der Messwert ist zeitlich invariant.
  • (technische) Erfassbarkeit: Die Existenz (technischer) Möglichkeiten, um die Messgrößen mit dafür geeigneten Sensoren zu erfassen.

Die Entstehung der Merkmale lässt sie dabei folgendermaßen untergliedern:

  • Genotypisch d.h. durch Vererbung
  • Randotypisch d.h. durch Zufallsprozesse in einer Frühphase der embryonalen Entwicklung
  • Konditioniert d.h. durch Erwerben, etwa in Form von sozialen Alltagspraxen

Als beispielhaft für genotypischen Merkmale können etwa das Gesicht, die Handgeometrie und die DNA gelten. Unter randotypische Merkmale fallen die Retina, die Iris oder der Fingerabdruck wo hingegen die Schrift konditioniert ist.


Funktion biometrischer Systeme

Abhängig von dem jeweiligen biometrischem Merkmal stehen verschiedene Erkennungssysteme zur Verfügung. Sie funktionieren hauptsächlich nach verallgemeinerbaren Prozessabläufen und dienen der Authentifikation von Personen auf Grundlage biometrischer Merkmale. Die Basis eines jeden biometrischen Verfahrens bildet, unabhängig vom Merkmal und angewandter Technik, der Registrierungsprozess, das sogenannte Enrollment. Dieser Prozess umfasst das erstmalige Erfassen beziehungsweise (Ver-)Messen des zukünftigen Nutzers, oftmals unter verschiedenen Rahmenbedingungen. Es folgt die Umwandlung und Speicherung der ‚Rohdaten’ in einen Referenzdatensatz, dem Template. Dieses Template stellt den Vergleichswert für zukünftig zu erfassende Daten dar - es muss daher hohen technischen Anforderungen genügen. Die Erfassung selbst kann sowohl passiv d.h. unbemerkt von der jeweiligen Person, als auch aktiv in Form von direkter Mitwirkung geschehen. Im späteren Vergleichsprozesses, dem Matching, werden die aktuell erhobenen Daten des Merkmalsträgers mit den gespeicherten Referenzdaten verglichen. Bei der biometrischen Überprüfung der Nutzer wird zwischen zwei Betriebsarten unterschieden, der:

  • Identifikation d.h dem eindeutigen Erkennen eines Individuums aus einer Gruppe von Personen (1:n Vergleich)
  • Verifikation d.h. der Überprüfung der vorgegebenen Identität anhand hinterlegten Basisdaten (1:1 Vergleich)

Es folgt ein statistischer Vergleich der Datensätze von Template und Messung; das Ergebnis benennt einen prozentualen Wert der Übereinstimmung. Dieser kann aufgrund von technischen und physiologischen Faktoren niemals eine hundertprozentige Übereinstimmung ergeben. Für jedes System muss daher anwendungsabhängig ein Schwellwert für die erfolgreiche Identifikation/Verifikation definiert werden:

  • FRR = False Rejection Rate: beschreibt die Raten falscher Ablehnung eines biometrischen Systems
  • FAR = False Acceptance Rate: falscher Akzeptanz eines biometrischen Systems. Sie kann nicht theoretisch berechnet werden, sondern muss empirisch ermittelt werden.
  • FER = False Enrollment Rate beschreibt die Rate fehlerhafter Registrierungs- bzw. Enrollmentversuche

FAR und FRR gelten als mit die wichtigsten Kenngrößen für die Leistungsfähigkeit eines biometrischen Systems.


Anwendung

Biometrische Systeme sollten, um eine breite Anwendbarkeit gewährleisten zu können, eine Reihe von Kriterien der Praxistauglichkeit erfüllen, u.a.

  • Technische Umsetzbarkeit
  • Ökonomische Machbarkeit
  • Überlistungsresistenz
  • Soziale Akzeptanz

Anwendung finden biometrische Systeme zur Zeit vor allem in der Wirtschaft, bei der staatlichen ‚Kriminalitätsbekämpfung’ und bei von staatlichen Stellen ausgegebenen Personaldokumenten (Personalausweis, Reisepass).

Literatur

  • Herrmann, Rainer: „Biometrische Verfahren“ In Biologische Spurenkunde Band 1 Kriminalbiologie; 2007; Springer Verlag
  • Hornung, Gerrit: „Die digitale Identität“; 2005; Nomos Verlag
  • Lange, Hans-Jürgen/ Gasch, Matthias: „Wörterbuch zur Inneren Sicherheit“; 2006; Verlag für Sozialwissenschaften

Weblinks

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