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Usability of biometrics in relation to electronic signatures

 
: Scheuermann, D.; Schwiderski-Grosche, S.; Struif, B.

:
urn:nbn:de:0011-b-731838 (3.1 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 610b4a1db396e2a0da53f0484da397f8
Erstellt am: 07.08.2002


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Sankt Augustin: GMD Forschungszentrum Informationstechnik, 2000, 97 S.
GMD Report, 118
 
Englisch
Studie, Elektronische Publikation
Fraunhofer SIT ()
biometrische Authentisierung; elektronische Signatur; Datenübertragung; smartcard; Zertifikat; biometrics; electronic signature; digital signature

Abstract
In den letzten Jahrzehnten wurden zahlreiche Untersuchungen und Entwicklungen auf dem Gebiet der biometrischen Authentisierungsmethoden, d.h. die Verifikation oder Identifikation von Individuen anhand persönlicher Merkmale, durchgeführt. Eine Reihe biometrischer Produkte wurde entwickelt, welche inzwischen in verschiedenen Anwendungsumgebungen im Einsatz sind. Eine wichtige Sicherheitsanwendung ist die elektronische Signatur, welche jetzt nach Aufstellung der neuen EU-Richtlinie immer mehr an Bedeutung erlangen wird. Bisher war die Erstellung einer elektronischen Signatur durch wissensbasierte Benutzer-Authientisierung mit Hilfe von PINs oder Paßwörtern geschützt. Nun geht es darum, zu untersuchen, inwieweit man biometrische Benutzer-Authientisierung als möglichen Zusatz oder Altenative zur wissensbasierten Authentisierung im Umfeld elektronischer Signaturen einsetzen kann. Besonders zu beachten sind die Benutzung verschiedener sicherer Signiergeräte ("secure signature creation devices", SSCDs) in Zusammenhang mit Biometrie, die Nutzbarkeit verschiedener biometrischer Verfahren für elektronische Signaturen und die sichere Datenübertragung zwischen biometrischem Sensor und Signiergerät. Außerdem sind existierende Standards im Bereich Biometrie und elektronische Signaturen ebenso zu berücksichtigen wie juristische Aspekte, sowohl auf nationaler als auch auf europäischer Ebene.

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Table of Contents S.5-96
- 1 SCOPE S.9-10
- 2 REFERENCES S.11-14
- 3 DEFINITIONS AND ABBREVIATIONS S.15-18
- 3.1 DEFINITIONS S.15-16
- 3.2 ABBREVIATIONS S.16-18
- 4 SIGNATURE CREATION SYSTEMS AND SECURE SIGNATURE CREATION DEVICES S.19-26
- 4.1 SIGNATURE CREATION SYSTEMS S.19-20
- 4.2 SECURE SIGNATURE CREATION DEVICES S.20-22
- 4.3 SSCDS AND SIGNER AUTHENTICATION S.22-25
- 4.4 SMARTCARD TECHNOLOGY S.25-26
- 5 BIOMETRIC METHODS AND CHARACTERISTICS S.27-44
- 5.1 CLASSIFICATION OF BIOMETRIC METHODS FROM THE USER'S AND BIOMETRIC VIEWPOINT S.27
- 5.1.2 Dynamic Methods S.27
- 5.2 BIOMETRIC METHODS IN USE S.27-37
- 5.2.1 Fingerprint S.27-30
- 5.2.2 Facial Features S.30-31
- 5.2.3 Hand Geometry Measurement S.31-32
- 5.2.4 Iris Feature S.32-34
- 5.2.5 Retina Identification S.34-35
- 5.2.6 Vein Recognition S.35
- 5.2.7 Signature Dynamics S.35-36
- 5.2.8 Speaker Recognition S.36-37
- 5.2.9 Keystroke Dynamics S.37
- 5.3 BIOMETRIC METHODS UNDER DEVELOPMENT OR OF LESS RELEVANCE IN THIS CONTEXT S.37-39
- 5.3.1 Ultrasound Finger Identification S.38
- 5.3.2 Facial Thermogram - Infrared Identification S.38
- 5.3.3 Palmprint S.38
- 5.3.4 Gait Recognition S.38-39
- 5.3.5 Body Odour Measurements S.39
- 5.3.6 Ear Shape Recognition S.39
- 5.3.7 DNA-based Identification S.39
- 5.4 UNIMODAL , MULTIMODAL AND COMBINED BIOMETRICS S.39-40
- 5.5 SUITABILITY OF BIOMETRIC METHODS FOR ELECTRONIC SIGNATURES S.40-44
- 6 KNOWLEDGE-BASED VERSUS BIOMETRIC AUTHENTICATION S.45-46
- 6.1 ADVANTAGES OF BIOMETRIC FEATURES S.45
- 6.2 PUBLIC STATIC BIOMETRIC DATA S.45
- 6.3 PREPROCESSING OF BIOMETRIC DATA S.45
- 6.4 NO EXACT DATA MATCH S.45-46
- 7 SSCDS AND BIOMETRICS S.47-52
- 7.1 CLASSIFICATION OF BIOMETRIC METHODS FROM THE VIEWPOINT OF A SIGNATURE DEVICE S.47
- 7.1.2 Dynamic Biometric Methods S.47
- 7.2 SMARTCARD USAGE AND BIOMETRICS - STATE OF THE ART S.47-48
- 7.3 SPECIFICATION OF PROCESSES IN CONNECTION WITH SMART CARDS S.48-52
- 7.3.1 Enrollment S.48-51
- 7.3.2 Verification S.51-52
- 8 PROTECTION OF TRANSMITTED BIOMETRIC DATA S.53-62
- 8.1 DATA TRANSMISSION MODES S.53-56
- 8.1.1 Transmitting Plain Text Data S.53-54
- 8.1.2 Protecting Data with a Scramble Function S.54
- 8.1.3 Authentic Data Transmission with Cryptographic Checksum S.54-55
- 8.1.4 Encrypted Data Transmission S.55-56
- 8.2 KEY MANAGEMENT S.56-60
- 8.2.1 Key Management for Symmetric Algorithms S.56-58
- 8.2.2 Key Management for Public Key Methods S.58
- 8.2.3 Separate Protection of Raw Data and Extracted Data S.58-60
- 8.2.4 Crypto Sensors S.60
- 8.3 DISTRIBUTION OF BIOMETRIC FUNCTIONS AMONG SYSTEM COMPONENTS S.60-62
- 8.3.1 Crypto Sensor in Data Terminal, Matching in SSCD S.61
- 8.3.2 SSCD with Biometric Sensor, Feature Extraction and Feature Matching S.62
- 9 BIOMETRIC PRODUCTS AND COMPONENTS S.63-78
- 9.1 FINGERPRINT SENSORS S.63-70
- 9.1.1 Optical Fingerprint Sensors S.63-64
- 9.1.2 Ultrasound Fingerprint Sensors S.64
- 9.1.3 Chip-Based Fingerprint Sensors S.64-67
- 9.1.4 Summary S.67
- 9.1.5 Integrated Sensors S.67-70
- 9.2 FACE RECOGNITION SYSTEMS S.70-72
- 9.3 HAND GEOMETRY DEVICES S.72-73
- 9.4 IRIS RECOGNITION SYSTEMS S.73-74
- 9.5 RETINAL RECOGNITION SYSTEMS S.74-75
- 9.6 DYNAMIC SIGNATURE VERIFICATION SYSTEMS S.75-76
- 9.7 SPEAKER RECOGNITION SYSTEMS S.76-77
- 9.8 KEYSTROKE DYNAMICS SYSTEMS S.77
- 9.9 MULTIMODAL BIOMETRIC SYSTEMS S.77-78
- 10 STANDARDS AND SPECIFICATIONS S.79-86
- 10.1 ISO/IEC 7816 AND THE NEW WORK ITEM ON BIOMETRICS S.79
- 10.2 ANSI/NIST STANDARD FOR CODING BIOMETRIC DATA S.79-81
- 10.3 CRYPTO STANDARDS PKCS#11 AND PKCS#15 S.81-84
- 10.3.1 PKCS#15: Cryptographic Token Information Syntax Standard S.81-82
- 10.3.2 PKCS#11: Cryptographic Token Interface Standard S.82-84
- 10.4 BIOAPI S.84-85
- 10.5 QUALIFIED CERTIFICATE PROFILE S.85-86
- 10.6 COMMON BIOMETRIC EXCHANGE FILE FORMAT (CBEFF) S.86
- 10.7 STANDARDISATION OF BIOMETRIC ALGORITHMS AND DATA FORMATS S.86
- 11 ELECTRONIC SIGNATURES AND BIOMETRICS IN APPLICATION SECTIONS S.87-88
- 11.1 CONSTRAINTS AND GENERAL ASPECTS S.87
- 11.2 HOMEBANKING S.87-88
- 11.3 E-COMMERCE S.88
- 11.4 HEALTH CARE S.88
- 11.5 OFFICE ENVIRONMENT S.88
- 12 QUALITY AND EVALUATION CRITERIA FOR PRODUCTS AND ALGORITHMS S.89-94
- 12.1 STRENGTH IN COMPARISON TO PIN MECHANISM S.89
- 12.2 DISCRIMINATORY POWER REGARDING FAR AND FRR S.89-90
- 12.3 MODELS OF DISTRIBUTION FUNCTIONS FOR FAR AND FRR S.90-91
- 12.4 PROBABILISTIC ESTIMATION OF ERROR RATES S.91-92
- 12.5 TEST SUITES AND DATA BASES S.92-93
- 12.5.1 Live Tests and Offline Tests S.92
- 12.5.2 Significance of Test Persons S.92-93
- 12.5.3 Neutral and Objective Test Scenarios S.93
- 12.6 CLASSIFICATION OF FORGERY ATTEMPTS S.93-94
- 12.6.1 Random Forgeries vs. Trained Forgeries S.93
- 12.6.2 Attack Levels for Trained Forgeries S.93-94
- 12.6.3 Defrauding vs. Circumventing the Sensor S.94
- 13 LEGAL ASPECTS S.95
- 13.2 CURRENT REGULATIONS ON NATIONAL LEVEL S.95-96
- 13.3 DATA PRIVACY S.96
- 14 OUTLOOK AND OPEN PROBLEMS S.97