BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
***
MẠCH THỊ KIM HẠNH
XÁC THỰC SINH TRẮC HỌC KHUÔN MẶT
TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG

Luc s Công ngh Thông tin
NG NAI, 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
***

tôi thc hi tài tt nghip này.
Tôi xin chân thành cy, Cô Khoa Công ngh ng
i hc Công ngh - i hc Lc Hng ng d tôi trong sut quá
trình hc tp và thc hi tài.
Xin cng Trn Khánh - Khoa hc và k thut máy tính -
 Chí Minhng dn, ch bo tôi trong
sut thi gian thc hi tài. Trong thi gian làm vic vi Thy, tôi không nhng
hc hc nhiu kin thc b ích mà còn hc tinh thn làm vi
nghiên cu khoa hc nghiêm túc ca Thy.
Xin gi li cn
ng viên to l t qua nh    t quá trình làm
vic.
 hoàn thành m tài không phi là công vic d dàng, m
gng hoàn thin lui tt c s n lc ca bn thân và nhc s h tr t
nhi  c chn không th tránh khi nhng thiu sót. Kính mong
quý Thy Cô tn tình ch bo.
Mt ln na, tôi xin chân thành cc s 
góp quý báu ca tt c mi. Ct c nhng gì mà m
cho tôi trong sut thi gian qua.


Trân trng

LỜI CAM ĐOAN
c s công ngh c sinh trc
hc khuôn mt trên thit b t qu ca quá trình hc tp, nghiên cu
khoa hc lp, nghiêm túc.
Các s liu trong lutrung thc, có ngun gc trích
dn và có tính k tha, phát trin t các tài liu, tp chí, các công trình nghiên cu
c công b

n thong thay cho chìa khóa 9
n thong giúp gii phóng trí óc 10
n thong giúp theo dõi dch v y t, k thut 10
n thong giúp thay cho tr lý cá nhân 10
1.2.2. H u hành Android 10
1.2.2.1. Lch s phát trin Anroid 11
 11
1.2.2.3. Các ng dng 11
1.3. Các h thng xác thc trên thit b ng 12
1.3.1. Ri ro 13
1.3.1.1. Thit b b mt cp 13
n thit b 13
1.3.1.3. Virus tn công thit b 14
1.3.2. Các yu t xác thc 15
1.3.2.1. Cái bn bit 15
1.3.2.2. Cái bn có 15
1.3.2.3. Sinh trc hc 16
1.4. Các công ngh xác thc sinh trc hc ng dng 17
 18
c hc khuôn mt 18
nh khuôn mt 18
ng tip cn da trên tri thc 18
ng tip cn di 20
t 20
2.1.1.2.2 Kt cu 23
2.1.1.2.3 Sc màu ca da 23
2.1. 23
ng tip cn da trên so khp mu 24
ng tip cn da trên din mo 24
 nh khuôn mi 25

ng t 50
4.1.1.4. To sketch 51
4.1.1.5. Phc h 52
4.1.1.6. Phân tích bo mt 52
4.1.2. Thí nghim 53
4.1.2.1. Eigenfaces 53
4.1.2.2. Fisherfaces 54
4.1.2.3. Bi Local Binary Patterns 55
4.2. Thit k ng dng 55
4.3. Giao din ng dng 56
KT LUNG PHÁT TRIN 59
Kt lun 59
ng phát trin 59
TÀI LIU THAM KHO

KÝ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
FRR/FNMR: False Nonmatch Rate/False Rejection Ratio: T l chp nhn sai
FAR/FMR: False Match Rate/False Accept Ratio: T l chp nhn sai
NFC: Near field communication
ROM: Read Only Memory
LBP: Local Binary Pattern
PCA: Principal Component Analysis
LDA: Linear Discriminant Analysis
FLD: 
RSA: Tên 3 nhà toán hc Rivest, Shamir và Adleman ging dy ti MIT
AES: Advanced Encryption Standard
JDK: Java Development Kit
ADT: Android Development Tools
IOS: Internetwork Operating System
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ

1

MỞ ĐẦU
Th k ng kin s tin b t bc ca CNTT. Các ng dng ca
CNTT ngày mt phong phú và h tr tc ca i
Mt trong nhng ng da CNTT là vic xác thc các thit b s da
   m sinh trc c i. Công ngh này có tính duy nh 
chính xác và bo mt rc chú trng nghiên cu. Công
ngh xác thc sinh trc hc nghiên cu nhi yu  c ngoài.
 Vi còn mu các nghiên cu chuyên
sâu. Bên c      c kt ni cht ch và rng khp bng
Internet, v loi công ngh và thit b phc tt b máy tính, máy tính
bng, thit b ng thông minh u này giúp cho bt k ai có th truy cp bt
c thông tin gì t bt c t k i vic các
thông tin cá nhân ngày càng gn kt cht ch ng mi chung. T
c ti gi n ti nhiu k thu thông tin cá nhân và xác thc cá nhân
da vào vt s hu (th, con du, chìa khóa ) hoc mã cá nhân (mt khu, mã s
PIN ). Tuy nhiên nh có nhiu hn ch  bo mt kém,
d quên, mt, d gi mo  khc phc nhng hn ch trên, nhng nghiên cu
mm sinh trc vào CNTT  giúp xác thc và nhn
dng cá nhân hong mt cách hiu qu. Nhng k thut sinh trc hc ph
bin nht, hic nghiên cu và ng dng rng rãi, bao gm nhn dng
ging nói, khuôn mt, ch ký, vân tay, mng mt
t, ngày nay các thit b s t b máy tính, thit b
n thong ngày càng phát trin mnh, ph bin và gn lin vi cuc sng
ci, ng nhit b ng là mt
thit b không th thiu, nó không ch là mt thit b liên lc thông tin ti
gn, nhng nac ci tin, càng ngày
c nâng cp nhiu ng dng h  phc v cho công vic hc tp,
công vic gii trí ca mi. Chính vì th

- Kết luận 3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SINH TRẮC HỌC
1.1. Tổng quan về sinh trắc học
Sinh trc hc hay công ngh sinh trc hc (thut ng khoa hc là Biometric)
là công ngh s dng nhng thuc tính vt lým sinh hc riêng ca mi cá
nhân  vân tay, mng mt, khuôn mt nhn din. Thut ng sinh trc hc
c dùng ghép theo ting Hy Lp t 2 t: Bio (thuc v thc th sinh
vt sng) và metriko (k thu ng), thut ng c hình thành
trong quá trình phát tri  c bin t  th hi  c
 th cht hay v hành vi ca tng cá th i.
Có nhiu lo   c hc: vân tay (Fingerprint), lòng bàn tay
(Palm print), dng hình hc bàn tay (Hand geometry), ch ký vit tay (Hand written
Signature), khuôn mt (Face), ti     t (Iris), võng mc
(Retina), ADN Nhc phát hin t rt s nhn dng,
xác thc ch th i và hic quan tâm nghiên cu trin ng
dc an ninh, qui. c
hc c c s dng phm bo các tiêu chu [19]
- Tính rng rãi: là tính cht cho bit  ng m   c
có th to ra kh  dng h thng an ninh sinh trc hc cho mt s
i ln.
- Tính phân bit: là tính cht phân bit c hc gii
bt k phm bo s duy nht ca ch th sinh trc.
- Tính nh: là tính cht mà sinh trc phi có tính nh trong
mt thi dài.
- Tính d thu thp: là tính cht c hc phi d dàng thu nhn
mm tra xác thc, nâng cao tính kh thi trong s dng.

Tính
dễ thu
thập
Tính
hiệu
quả
Tính
chấp
nhận
đƣợc
Chống
giả mạo
Vân bàn
tay

M

M

M

M

M

M

L

Dng hình hc bàn


M

Dáng


M

L

L

H

L

H

M

Khuôn
mt

H

L

M

H


H

M

H

L

L

Ch
tay

M

H

H

M

H

M

M

Ging
nói

H thnh (Verification) là h thng thc hin nhim v i sánh 1-1
gia mu sinh trc hc thu nhc (biometric sample) vi mu dng sinh trc
h thng t c. Kt qu tr li câu hi mu
sinh trc thu nhn có liên quan ti mu dng sinh trc hay không? Tng
trong h thnh có kt hp vnh danh ch th  thc hin chc
6

c thnh sinh trc (Authentication). Trong h nh
i cao v   kt qu tr li câu hSinh trc hc sng thu nhn
c (biometric sample) có phi là sinh trc ca ch th   rong h thng
 [19]
1.1.1.2. Nhận dạng (Identification, Recognition):
H nhn dng (Identification, Recognition) là h thng thc hin ch
tìm kim (1-n) t m d liu  mt tp các mu sinh trc h tìm ra
mt mu sinh trc c th trong các mu khuôn dng sinh trc thu thp t c và
sau  thc hin i sánh xp x  nhn dng phân lp (Classification) hoc nhn
dng nht (Identification), ví d c tìm mu vân tay ti phm trong h
 nh danh tính ca ch s hu vân tay. [19]
1.1.1.3. Các thành phần chức năng chủ yếu
- Thu nhn (Sensor, Capture): là thành phn có chhu nhn mu sinh
trc hc và biu din chúng i dng s hóa.
- X lý và trích ch là thành phn ch
thc hin các phép x lý phân tích và trích ch mu sinh trc hc.
- i sánh (Matching): là thành phn chhc hic
a trích chn vi khuôn mu sinh trc.
- Ra quynh (Decision): là thành phn chnh danh tính
i dùng (vi h nhn dng) da trên kt qu i sánh ca chi sánh có
th là mt câu tr lc mt câu tr li sai v mu sinh trc hc so vi
khuôn m c (vi h thnh). [19]
1.1.1.4. Hoạt động của hệ thống

8

1.1.3. Hệ thống an ninh bảo mật dựa trên sinh trắc học
H thng sinh trc hc có nh  m mà h bo m  ng
không có, trong nhng cuc nghiên cu h thng an ninh, bo mt da trên h sinh
trc hc quan tâm nghiên cu và ng
dng thc tinng nghiên xây dng h th kt hp h thng sinh
trc hc vi h m v thi s c quan
tâm nghiên cu phát trin. S kt hp này nhm mc tiêu nâng cao tính an toàn ca
h mt mã dm ca h thng sinh trc hc. H thng an ninh, bo
mt sinh trc hc (Biometric based Security System) da trên s nhn bit hoc
th th cht hay v  nhn dng, xác
thc tng ch th. Cùng vi s phát trin nhanh chóng ca CNTT và truyn thông,
h thng an ninh da trên nhn dng, thnh xác thc sinh trc h
c quan tâm nghiên cu và có nhiu trin khai ng dng trong nhn
 gii vi các giao dn t và truyt trong
ng tip cn mi v an ninh thông tin và mng, an toàn d li
này m ra trin vng ln v an toàn trong các giao dn t, chính ph n t,
n t [19]
  c nghiên cu v h thng an ninh sinh trc hc (Biometric
Security Systems)
- Các các nghiên cn v các loi sinh trc hc, v 
chc và v nhn dng, thnh xác thc ch th i.
- Các h nhn dng, thnh xác thc sinh trc hc ch th trong h thng
- Mt mã sinh trc hc (Biometric Cryptography)
Trong h mm yng  quá trình bo v, qun lý
và phân pha các mc tiêu v xác thc và chng ph
nhn. H sinh trc hc ng dng gii quyt v ng
tip c kt hp sinh trc hc và mt mã h [19]
- Dùng sinh trc hc qun lý khóa (biometric-based key release)

Mt ln na s hin din ca công ngh n thong cho
thy ti bin ca nó. Hãy hình dung bn có th a mình
 m ca và khng ô-tô, m ca gara và dùng nó thay cho th ra vào. Có quá
nhiu th trong cuc sng s tr nên thun tin (hoc phii công ngh
NFC. [21]
10

1.2.1.4. Điện thoại di động giúp giải phóng trí óc
Th lâu chúng ta không còn nh nhiu s n thou
na k t khi s hu chin thong. Vi s phát trin ca công ngh, nó
s còn giúp chúng ta ghi li nhiu thông tin cn nh mn. [21]
1.2.1.5. Điện thoại di động giúp theo dõi dịch vụ y tế, kỹ thuật
n thong theo dõi tình trng sc khe
ci dùng t nhp tim, huyt áp thm chí c  ng trong máu. Ford
ng v ng dng cài sn n thong cnh báo và nhc
nh các dch v bo trì mà chic xe ci dùng cn k thc hin. Theo
ng phát tri  n thong tr thành
u hành trong cuc sng hàng ngày. [21]
1.2.1.6. Điện thoại di động giúp thay cho trợ lý cá nhân
Hin gi n thou có nhng ng dng và
i dùng lp và qun lý công vic mt cách thun tin. Trong
 tr giúp này có th "ting th
 ng hóa nhiy chin thong tr nên
hu. Chúng có th nhc nh khi ba ch mua
sn khu v ng ca
bn [21]
Vi tt c nhy tin thong
chc chn s chim v trí quan tri sa chúng ta. Song ch
có mm cng làm mt chúng (!). Các công ngh bo mt, xác thc
n thoc chú trng không kém các công ngh khác, nó có

ngun m, nó có th c liberally m rng. Nn tng này s tip tc tin tri
cng nhà phát trin công vic cùng  xây dng các ng dng
sáng to. [11]
1.2.2.3. Các ứng dụng
Android không phân bit gia các ng dng lõi cn thoi và các ng
dng ca bên th ba. H tt c có th c xây d có th truy cp bng kh
a mi cung cp ci s dn thoi vi mt di rng các
ng dng và dch v. Vi các thit b xây dng trên H i
dùng có th hoàn toàn thích ng vn thon li ích ca h. H có th i
trên màn hình cn thoi, nhng phong cách ca dialer, hoc bt k ng dng.
H thm chí có th ng dn thoi ca h  s dng hình a
h xem các ng d x lý xem tt c các hình nh. [11]
12

Android phá b rào c xây dng các ng dng mi và sáng to. Ví d,
mt nhà phát trin có th kt hp thông tin t các trang web vi d lin
thong ca mt cá nhân  ví d a ch liên h ci dùng, lch, hoc
v  a lý   cung cp mt tri nghi       i
Android, mt nhà phát trin có th xây dng mt ng di dùng
xem v trí ca bn bè ca h c cnh báo khi h  cn
cho h m kt ni. [11]
Android cung cp truy cn mt lon công c hu ích và có
th c s d xây dng các ng dng phong phú. Ví d, Android cho phép
các nhà phát tri c v trí cn thoi, và cho phép các thit b  giao
tip vi nhau t u ki   ng rich-to-peer ng dng xã hi. Ngoài
ra, Android bao gm mt tp h công c c xây dng t mt lên
cùng vi vic cung cp nn tng phát trin, vt cao và cái nhìn sâu vào
các ng dng ca h. [11]
Rt nhiu nhà phát trin h c và các ROM cho
Android i vi nhii trc tích hy sáng

th nhc quyn truy cp vào tt c mi th r trên thit bu này
i vì hin nay, hu ht các thit b ng hoc không h tr mã
, hoc kích hot bi dùng. Nu thit b ca
i dùng b mt cp, k tn công có th truy cp d liu thô trên các thit b, khai
thác mt khc s d mã hóa d li Nhng k tn công có th thc
hin c các cuc tn công phn mm và các cuc tn công vt lý chng li các thit
b. [1]
1.3.1.2. Cho mƣợn thiết bị
Kh u cho các thit b i các
máy tính khác (máy tính xách tay,  ) ng cho
n tho thc hin cuc gn thoi, gi mt tin nhn
SMS, , và các thit b ng hin ch h tr mt tài khon i dùng hoc mt
khu duy nht. i dùng không th to ra mt tài khon trên thit b ca
h mà ch có th s dng mt tp hp hn ch v ch. [1]
Ri mt thit b b ng hp này,
i s dng cung cp các thit b  trng thái m i khác. Vì vy,
 là mu khin không hiu qu ng hp này. Mt
khác, các loi tn công có th c thc hin vi mt thit b c gii hn
14

n thit b s có quyn truy cp vào nó cho mt s ng hn
ch v thi gian và có th i s giám sát ca ch s hu ca thit b. [1]
1.3.1.3. Virus tấn công thiết bị
Thit b ng ít nh  nhim phn mc h
bt k loi hình khác ca máy tính. Trong thc t, có mt s lý do ti sao các thit
b ng có th có nhiu kh  lây nhim: [1]
- i s dng ti v các ng dng cho nhiu mt b di
ng ca h t các ngun có kh    y. Hu ht i dùng
không có các thit b riêng bit cho e -mail công ty, ngân hàng trc tuyn, 
tin truyn thông trc tuy Hu ht các nn tn thong

t, mn có, và mng
yu t này không phi là duy nht cho thit b ng, tuy nhiên, n thoi di
ng các v thit b c th  xem xét cho tt c ba yu t. [1]
1.3.2.1. Cái bạn biết
c xem là yu t xác thc s dng nht. Mi s
dng trình bày mi dùng hoc mp mt
giá tr bí mt, mt khu, mà ch i s dng bit.  thnh da trên
sc mnh ca các giá tr bí m nào là mt kh . [1]
Mt khu mnh là bt bu bo v tài khoi dùng t các loi khác
nhau ca các cuc tn công bo lc. Theo truyn thng, nhiu ng dng thc thi các
chính sách mt khu mnh (ví d ít nht 8 ký t, kt hp các ch cái ch hoa, ch
ng, s và ký t c bit, không có t trong t n) Mt khu phù hp vi
y r nhp vào thit b ng. Yêu ci dùng nhp
mt khy liên tc to ra các v kh  dng. [1]
ng cm mt khu có th c d  nhp vào thit b di
ng và có th cung cp bo mt tt chút so vi mt khu[1]
1.3.2.2. Cái bạn có
Mt i s dng bng minh s hu ca m
bên ngoài vào h thng. La chn ph bi chng minh s hu là: [1]
- Th phn cng to ra mt khu dùng mt l, VASCO, SafeNet
SafeWord, Authenex A-Key, SecureMetric SecureOTP, ActivIdentity OTP
T
- Phn cng th  thc hin các hong mt mã và kt ni trc tip các
thit b xác thi s d truyn ti các kt qu ca mt hong mt mã
cho máy ch. Ví d  thông minh và USB token. [1]
16

- Truy cp vào ma ch e -c s d xác thi
c bit là cho các hong thit lp li mt khu. t
hình thc ya yu t xác thi dùng có th truy cp