Teknologi Biometrik: dari Sidik Jari, Iris Mata, hingga Suara

Teknologi Biometrik: dari Sidik Jari, Iris Mata, Hingga Suara

Contoh Teknologi Biometrik untuk Akses Ruangan
Credit: wikipedia(dot)org

Pendahuluan

Verifikasi identitas dalam sistem komputer sering dilakukan menggunakan kunci, kartu, password, PIN dan sebagainya. Namun metode ini memiliki kekurangan seperti mungkin mudah dilupakan (password, PIN), di-hack serta diubah oleh orang yang tidak bertanggung jawab. Teknik untuk identifikasi ataupun verifikasi yang handal dan akurat dapat dirancang menggunakan teknologi biometrik yang memanfaatkan karakteristik khusus dari individu seperti wajah, iris, sidik jari, tanda tangan dan sebagainya. Teknik identifikasi ini lebih baik daripada password biasa dan teknik berbasis PIN karena berbagai alasan:

• Pada teknologi biometrik, orang yang akan diidentifikasi diperlukan untuk hadir secara fisik pada saat proses identifikasi sehingga risiko ia untuk di-hack orang lain jauh lebih sulit.

• Identifikasi yang menggunakan teknik biometrik menyingkirkan kebutuhan pengguna untuk mengingat password serta PIN atau membawa token (kunci, kartu). Jadi, teknologi biometrik ini jauh lebih mobile dan praktis.

Apa itu Teknologi Biometrik?

Sebuah sistem biometrik pada dasarnya adalah sistem pengenalan/identifikasi pribadi dengan menentukan keaslian dari suatu karakteristik fisiologis, ataupun perilaku tertentu yang dimiliki oleh si pengguna. Teknologi biometrik demikian didefinisikan sebagai metode otomatis untuk mengidentifikasi dan otentikasi identitas seseorang berdasarkan karakteristik fisiologis maupun perilaku si pengguna. Sistem biometrik dapat berupa sistem identifikasi maupun sistem verifikasi (otentikasi) yang pembahasannya ada di bawah ini:

Identifikasi: One to Many
Pembandingan sampel biometrik individu terhadap seluruh database dari template referensi biometrik, untuk menentukan apakah data sampel cocok dengan salah satu template dari database.

Verifikasi: One to One
Pembandingan dua set data biometrik untuk menentukan apakah mereka berasal dari individu yang sama.

Otentikasi biometrik membutuhkan pembandingan sampel biometrik yang terdaftar (template biometrik atau identifier) terhadap sampel biometrik yang baru diambil (misalnya, pada saat login). Ini adalah proses yang terdiri dari tiga langkah: Capture (pengambilan data), Process (pemrosesan data), dan Enroll (proses pendaftaran) yang kemudian diikuti oleh proses verifikasi ataupun identifikasi sesuai kebutuhan.

Selama proses Capture, data dasar biometrik ditangkap oleh perangkat pengindera, seperti pemindai sidik jari ataupun kamera. Lalu kemudian ada tahap Process di mana karakteristik yang membedakan diambil dari sampel biometrik mentah dan diubah menjadi rekaman identifier biometrik (template biometrik). Selanjutnya adalah tahap Enroll, di mana rekaman identifier ini disimpan atau didaftarkan dalam media penyimpanan untuk kemudian dibandingkan selama proses otentikasi. Dalam banyak aplikasi komersial, hanya sampel biometrik yang telah diproses (rekaman identifier) yang akan disimpan. Sampel biometrik asli tidak dapat direkonstruksi dari rekaman identifier ini.

Kelayakan Teknologi Biometrik

Untuk dapat dijadikan teknologi biometrik, karakteristik data biometrik harus memenuhi syarat tertentu agar bisa digunakan sebagai teknologi biometrik yang layak. Karakteristik biometrik tersebut antara lain:

Bersifat universal
Setiap orang harus memiliki atribut yang menjadi data biometrik. Atribut ini haruslah atribut yang aman dari kehilangan akibat suatu kecelakaan atau penyakit.

Tidak berubah
Data biometrik harus konstan selama jangka waktu yang panjang. Atribut ini tidak boleh mengalami perubahan yang signifikan akibat faktor usia ataupun penyakit kronis tertentu.

Mudah diukur
Proses pengambilan datanya tidak boleh memakan banyak waktu dan sebaiknya proses pengambilan datanya juga harus dapat dilakukan secara pasif tanpa bantuan pihak kedua sebagai pengambil data.

Bersifat unik dan tunggal
Setiap ekspresi atribut harus unik untuk tiap individu. Karakteristiknya harus memiliki sifat unik yang cukup untuk membedakan seseorang dari yang lain. Tinggi badan, berat badan, warna rambut dan mata mungkin merupakan atribut yang unik dengan asumsi hasil pengukurannya sangat tepat dan akurat, namun jenis data ini tidak menawarkan poin diferensiasi yang cukup untuk dapat berguna lebih dari sekedar pengelompokan data.

Dapat diterima
Proses pengumpulan data (capture) harus merupakan proses yang dapat diterima oleh sebagian besar masyarakat. Misalnya adalah teknologi yang sifatnya invasif; yaitu di mana ia memerlukan bagian dari tubuh manusia untuk diambil atau bahkan akan merusak tubuh manusia jika penggunaannya terus dilakukan.

Dapat diringkas
Data yang diambil harus bisa diubah ke dalam bentuk file yang mudah disimpan/diatur.

Reliabel dan resisten terhadap manipulasi
Atribut pada teknologi biometrik haruslah yang tidak mudah untuk dimanipulasi. Ia juga harus memiliki reliabilitas dan reproduktifitas yang tinggi yang artinya setiap pengambilan data hasilnya akan sama walaupun telah diambil berkali-kali.

Privat
Proses capture-nya tidak boleh melanggar hak privasi.

Komparabel
Selain harus dapat diringkas ke dalam bentuk data digital, data biometrik juga harus tetap dapat dibandingkan dengan data orang lain walaupun datanya telah diringkas. Semakin rendah kemungkinan terjadinya kesamaan antar data, maka semakin otoritatif pula metode identifikasi tersebut.

Contoh Teknologi Biometrik

Ada beberapa contoh teknologi yang sudah umum digunakan dalam berbagai aplikasi. Di antaranya adalah pemindaian retina, iris, sidik jari, wajah, dan suara. Teknologi ini sudah banyak digunakan dalam sistem keamanan di penjara, sistem absensi di instansi pemerintah dan sekolah, e-KTP, hingga perangkat smartphone yang canggih.

Pemindai Retina dan Iris

Dianggap sebagai teknologi biometrik yang paing aman di antara teknologi biometrik lain biometrik. Teknologi biometrik yang menggunakan mata telah lama digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan keamanan tinggi, seperti penjara dan instansi pemerintah. Pemindaian mata ada dua bentuk: pemindaian iris dan pemindaian retina.

Teknologi biometrik pemindaian-mata yang pertama dikembangkan adalah pemindaian retina. Scanner retina akan memeriksa pola pembuluh darah di belakang mata dengan bantuan cahaya baik yang alami maupun sinar inframerah. Pemindaian retina telah diakui sebagai metode yang sangat akurat dan sulit untuk dimanipulasi karena pola retina stabil dari waktu ke waktu dan unik untuk tiap individu.

Pemindaian iris merupakan teknologi yang lebih baru daripada pemindaian retina. Iris kita terdiri dari bagian berwarna dari mata yang mengelilingi pupil. Pola Iris yang lebih kompleks dapat berisi informasi mentah melebihi kompleksitas pola yang ada pada sidik jari. Perkembangan iris selesai terbentuk pada 2 tahun pertama kehidupan, lalu penampilannya akan tetap stabil selama jangka waktu yang lama. Iris begitu unik untuk tiap pribadi, bahkan pada kembar identik sekalipun iris akan menunjukkan yang pola berbeda.

Pembuluh Vena Retina dan Iris pada Mata
Pembuluh Vena Retina dan Iris pada Mata
Credit: wikipedia(dot)org (modifikasi)


Ada dua perbedaan mendasar antara pemindaian retina dan iris, yaitu pada peralatan dan prosedurnya. Peralatan untuk pemindaian retina cenderung besar dan kompleks serta prosedurnya yang cenderung tidak nyaman. Pengguna harus fokus pada tempat tertentu selama beberapa detik dan mata mereka harus dekat dengan perangkat pemindai. Tidak seperti pemindaian retina, pemindaian iris hanya melibatkan kamera pemindai standar yang tidak khusus ataupun mahal. Pemindaian iris bahkan dapat dilakukan dengan jarak pengguna yang terletak pada jarak hingga satu meter dari kamera pemindai. Perbedaan lain di antara dua teknologi biometrik mata ini adalah bahwa pemindaian retina membutuhkan pengguna untuk melepas kacamata mereka, sedangkan pemindaian iris dapat bekerja tanpa melepas kacamata. Pemindai iris juga dapat mendeteksi iris artifisial dan lensa kontak.

Dalam hal akurasi, scan retina memiliki rekam jejak (track record) yang sudah terbukti; oleh karena itu, ia lebih banyak digunakan dalam instalasi keamanan tingkat tinggi. Karena sistem iris merupakan teknologi yang lebih baru, ia kurang memiliki track record. Meskipun tingkat kecocokan template cukup tinggi pada kedua teknologi ini, eksperimen menunjukkan bahwa pemindaian iris lebih unggul dalam menolak pengguna yang tidak sah. Namun sayangnya ia juga sering menolak pengguna yang sah, pengguna sah tersebut dianggap palsu namun sebenarnya tidak.

Dibandingkan dengan perangkat biometrik lainnya, peralatan untuk pemindaian termasuk mahal. Pemindaian retina sangatlah mahal karena peralatan yang dibutuhkan sama dengan peralatan medis khusus, seperti retinoskop; sedangkan pemindaian iris menggunakan kamera yang lebih standar dan sedikit lebih murah.

Pemindaian Sidik Jari

Pemindaian sidik jari menggunakan perangkat khusus yang menangkap informasi tentang sidik jari seseorang, di mana informasi ini akan digunakan untuk otentikasi orang di lain waktu. Masing-masing jari terdiri dari pola garis yang unik. Pemindai sidik jari tidak menangkap seluruh sidik jari; sebaliknya, mereka merekam detail kecil tentang sidik jari yang disebut minutiae. Misalnya, scanner akan memilih titik pada sidik jari lalu merekam seperti apa bentuk pola/lekukan pada titik tersebut, ke mana ia mengarah, dan sebagainya.

Dengan memilih beberapa titik tersebut, pemindai ini dapat menjadi sangat akurat. Meskipun identifikasi minutiae bukan satu-satunya faktor yang cocok untuk perbandingan sidik jari, ia merupakan fitur utama yang digunakan dalam sistem pemindaian sidik jari. Jumlah minutiae pada sidik jari dapat bervariasi, namun pemindai sidik jari berkualitas tinggi akan dapat berisi antara 60 hingga 80 minutiae.

Sebuah sistem biometrik dapat mengidentifikasi sidik jari dari pola aliran lekukannya; jumlah lekukan; jenis, arah, dan lokasi kunci dari titik yang ada; serta lokasi dari pori-pori pada jari. Mengingat simpel serta luasnya penggunaan teknologi ini, pemindaian sidik jari merupakan teknologi biometrik yang paling banyak digunakan saat ini.

Satu poin penting yang harus  diingat adalah bahwa ada banyak kerentanan proses otentikasi sidik jari yang menjadikannya tidak sepenuhnya aman. Kerentanan ini dapat terjadi pada saat proses pemindaian, proses pentransferan serta penyimpanan data hasil pemindaian sidik jari. Melalui cara yang relatif sederhana, orang yang tidak sah dapat memperoleh akses ke sistem pemindaian sidik jari. Alat pemindai mungkin tertipu dengan hanya meniup permukaan scanner karena bekas sidik jari masih tersimpan pada alat pemindai, atau bisa juga menggunakan jari buatan dari lilin (wax).

Kelemahan lain teknologi sidik jari adalah proses penyimpanan dan transmisi informasi sidik jari. Data kecil sidik jari harus disimpan sebagai template dalam database pada server; dengan demikian, ia menjadi rentan dikarenakan lemahnya keamanan jaringan komputer tersebut. Data sidik jari juga harus dikirimkan ke server, maka proses transmisi data tersebut juga dapat menjadi sasaran empuk para hacker. Selain itu, template sidik jari pada server harus dilindungi oleh firewall, enkripsi, dan langkah-langkah keamanan jaringan dasar lainnya untuk menjaga template tetap aman.

Ukuran organisasi adalah komponen penting lain dalam menentukan efektivitas sistem sidik jari. Organisasi yang lebih besar membutuhkan lebih banyak waktu dan sumber daya untuk membandingkan data sidik jari. Meskipun ini bukan masalah bagi banyak organisasi, itu bisa menjadi masalah bagi organisasi pemerintah yang besar dan kompleks seperti FBI.

Variasi dalam pemindaian juga dapat menjadi masalah karena minutiae palsu dapat muncul sedangkan minutiae yang asli malah tidak terpindai, hal ini akan meningkatkan kesulitan dalam usaha membandingkan dua scan yang berbeda. Setiap hasil scan dari sidik jari yang sama dapat memiliki representasi yang sedikit berbeda. Variasi ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor, termasuk posisi jari selama proses pemindaian serta tekanan jari yang ditempatkan pada alat pemindai.

Pemindaian Wajah

Salah satu keuntungan utama dari pemindaian wajah dibanding teknologi biometrik lainnya adalah karena ia non-invasif dan sangat praktis. Pemindaian wajah tidak memerlukan pengguna untuk memberikan sidik jari, berbicara ke ponsel (pemindaian suara), atau mengharuskan mata mereka untuk dipindai. Dibandingkan teknologi biometrik menggunakan yang menggunakan geometri tangan, seperti scanner sidik jari, kondisi cuaca (uap) dan kebersihan detail objek pindai tidak akan terlalu mempengaruhi hasil scan wajah sehingga membuat teknologi pemindaian wajah ini lebih mudah untuk diterapkan.

Namun, tidak seperti teknologi biometrik fisik lainnya, pemindaian wajah dapat dipengaruhi oleh waktu. Penampilan dan bentuk wajah seseorang dapat berubah akibat proses penuaan dan perubahan oleh operasi wajah. Kecelakaan, mencukur, ataupun luka bakar dapat juga memiliki efek yang signifikan pada hasil pemindaian wajah.

Sejauh ini, beberapa metode pengenalan wajah telah dirancang. Salah satu teknik terkemuka adalah dengan menganalisis struktur tulang di sekitar mata, hidung, dan pipi. Pendekatan ini, bagaimanapun, memiliki beberapa keterbatasan. Pertama, tugas mengenali wajah berdasarkan gambar yang diambil dari sudut yang berbeda sangat sulit. Selain itu, dalam banyak kasus latar belakang dari subjek haruslah latar yang minimal dan sederhana sehingga tidak mempengaruhi hasil scan.

Teknologi pemindaian wajah juga ada yang menggunakan pola jaringan saraf di wajah dan pemindaian "hot spot" menggunakan teknologi inframerah. Cahaya inframerah menciptakan apa yang disebut sebagai "termogram wajah" untuk mengatasi beberapa keterbatasan yang ada pada teknologi pengenalan wajah. Hebatnya, operasi plastik sekalipun tidak akan mengubah aliran darah di bawah kulit dan jarang mempengaruhi termogram wajah. Sebuah termogram wajah juga dapat ditangkap di lingkungan yang kurang cahaya. Namun, penelitian belum dapat memastikan apakah termogram wajah memiliki kekurangan pada kondisi tertentu; misalnya, hasil pemindaian mungkin sangat bergantung pada emosi atau suhu tubuh individu pada saat scan dilakukan.

Satu kelemahan yang jelas pada teknologi pemindaian wajah adalah bahwa ia bisa saja melanggar privasi melalui sistem surveilans yang kuat. Gambaran wajah tentu lebih mudah dikenali oleh manusia biasa daripada sekedar sidik jari, iris, retina, ataupun suara. Masalah lain pada kebanyakan teknologi pemindaian wajah seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya adalah kebutuhan akan pencahayaan yang cukup serta latar belakang yang sederhana. Pencahayaan yang buruk atau latar belakang yang kompleks dapat membuat alat pemindai sulit untuk mendapatkan hasil scan yang akurat. Rambut wajah dan perubahan pada wajah juga dapat berpengaruh negatif terhadap keakuratan proses pemindaian.

Pemindaian Suara

Pemindaian suara berbeda dari kebanyakan model biometrik lainnya karena menggunakan ia informasi akustik bukan gambar. Setiap individu memiliki seperangkat karakteristik unik pada suara mereka yang sulit untuk ditiru. Suara manusia bervariasi berdasarkan fitur fisiologis seperti ukuran dan bentuk bibir individu, rongga hidung, pita suara, dan mulut. Pemindaian suara memiliki suatu keuntungan dibanding teknologi biometrik lainnya yaitu bahwa data suara dapat ditransmisikan melalui saluran telepon. Pemindaian suara telah menunjukkan tingkat keberhasilan setinggi 97%.

Teknologi biometrik suara menggunakan tiga jenis verifikasi suara: teks-dependen, teks-prompted, dan teks-independen. Verifikasi teks-dependen membandingkan suara sesuai frase kata yang diminta, seperti nomor rekening atau nama yang diucapkan. Salinan suara pengucapan frase sebelumnya harus disimpan dalam database. Bentuk verifikasi ini sering digunakan dalam aplikasi seperti panggilan suara untuk mengaktifkan ponsel serta transaksi bank yang dilakukan melalui sistem telepon.

Verifikasi teks-prompted memberikan alternatif terbaik untuk sistem yang berisiko tinggi. Dalam hal ini, sistem akan meminta pengguna mengucapkan beberapa frase acak untuk mengurangi risiko penipuan menggunakan alat rekam. Kelemahan utama untuk proses verifikasi ini adalah jumlah waktu dan ruang yang dibutuhkan untuk membuat pengguna baru pada sistem. Prosedur ini sering digunakan untuk memantau penjahat yang berada di bawah pengawasan rumah atau berada pada program pelepasan di komunitas.

Verifikasi teks-independen adalah yang paling sulit dari tiga jenis pengenalan suara karena tidak ada yang meminta pengguna. Apa pun yang diucapkan oleh pengguna dapat digunakan untuk memverifikasi keaslian pengguna, sebuah proses yang dapat membuat proses otentikasi hampir tidak terlihat oleh pengguna.

Salah satu kelemahan dari teknik pengenalan suara adalah bahwa akan semakin sulit untuk mengelola umpan balik dan gangguan saat memvalidasi suara. Suara kita terdiri dari gelombang suara. Ketika ditransmisikan melalui saluran telepon analog gelombang ini cenderung menjadi terdistorsi. Meskipun teknologi saat ini dapat mengurangi kebisingan dan umpan balik, namun masalah ini tidak dapat sepenuhnya diatasi.

Alat pemindai suara juga terbatas dalam kemampuan mereka untuk menafsirkan variasi dari pola suara individu yang sama. Biasanya, suara yang digunakan untuk keperluan otentikasi harus diucapkan dengan kecepatan tetap tanpa banyak variasi nada dan jeda. Namun suara tiap manusia tetaplah bervariasi antara individu-individu sehingga ini menjadi tantangan untuk ke depannya bagi para pengembang teknologi untuk merancang sebuah sistem yang dapat mengenal variasi dalam kecepatan bicara serta dalam nada pengucapan suara oleh individu yang sama.

Meskipun dengan berbagai kekurangannya, pemindaian suara memiliki tingkat keberhasilan hingga 98%. Sekitar 2% sisanya ini memungkinkan pengguna sah untuk ditolak aksesnya saat suaranya tidak seperti biasanya. Sekitar 2% juga, pengguna yang tidak sah bisa mendapat akses jika ia berusaha meniru suara seseorang.

Contoh Lain

Selain teknologi yang dijelaskan di atas, ada beberapa teknologi biometrik lain yang penggunaannya tidak terlalu banyak karena satu atau dua hal, yaitu pemindaian geometri tangan, pemindaian pola vena, pemindaian telapak tangan, DNA, dinamika keystroke, bentuk telinga, signature / tanda tangan, hingga bau badan.


Referensi:

Lowry P.B., Stephens J., et al. (2005). Biometrics: A Critical Consideration in Information Security Management dalam Encyclopedia of Multimedia Technology and Networking / editor: Margherita Pagani. Hershey: Idea Group, Inc.

Vatsa M., Singh R., et al. (2005). Biometric Technology dalam Encyclopedia of Multimedia Technology and Networking / editor: Margherita Pagani. Hershey: Idea Group, Inc.
PULSA GRATIS!!!

Kamu punya blog atau punya akses untuk mengelola blog milik instansi tertentu (dinas, puskesmas, RS, universitas, dll)?
dan kamu mau PULSA GRATIS?

Buat artikel yang terkait dg artikel ini atau artikel lain di blog ini, lalu cantumkan URL artikelnya pada artikel kamu sebagai tambahan bacaan. Artikelnya gak perlu panjang-panjang kok, minimal 200 kata sudah boleh. Kalo kamu ada artikel lama yang tinggal diedit untuk ditambahkan URL artikel kami, itu lebih bagus lagi ^_^

Setelah kamu ada artikelnya, beritahu kami dengan cara kirim pesan kepada kami langsung dari menu "Hubungi kami" yang berisi nama kamu, nomor HP, dan URL artikel yang kamu buat.

Kami akan menyeleksi peserta yang memenuhi syarat lalu secara acak akan memilih peserta yang beruntung setiap bulannya untuk mendapatkan pulsa gratis sebesar Rp 20.000,-

Yuk, ikutan! kapan lagi bisa dapat pulsa gratis dengan mudah, hehe :D

Untuk mengirim pesan dan jika ada pertanyaan, hubungi kami disini >> http://www.sainsphd.com/p/hubungi-kami.html

Title : Teknologi Biometrik: dari Sidik Jari, Iris Mata, hingga Suara
URL : http://www.sainsphd.com/2016/03/teknologi-biometrik.html

Share this

Related Posts

Previous
Next Post »

7 komentar

komentar
5 Maret 2017 20.40 delete

terima kasih artikelnya, bermanfaat sekali sbg pengetahuan dan melengkapi tugas kuliah saya hehehe

Reply
avatar
30 Maret 2017 10.58 delete

terima kasih. sangat bermanfaat

Reply
avatar
23 Mei 2017 21.35 delete

Boleh minta link Sumber refensiny?

Reply
avatar
23 Mei 2017 21.35 delete

Boleh minta link Sumber refensiny?

Reply
avatar
14 September 2017 15.57 delete

senang bisa membantu Aziza, hehe :D

Reply
avatar
14 September 2017 16.01 delete

untuk bukunya Vidi bisa download sendiri di website www(dot)freebookspot(dot)es cari dg keyword "Encyclopedia of Multimedia Technology and Networking"

jika tidak terhapus, bukunya masih available utk di-download, thanks :)

Reply
avatar