"Die Iris-Erkennung macht mehr Probleme, als wir dachten"

Der US-Computerwissenschaftler Kevin Bowyer hat nachgewiesen, dass das biometrische Verfahren der Iris-Erkennung mehr Fehler aufweist, als bislang angenommen.

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Der US-Computerwissenschaftler Kevin Bowyer hat nachgewiesen, dass das biometrische Verfahren der Iris-Erkennung mehr Fehler aufweist, als bislang angenommen.

Bowyer leitet das Institut für Informatik an der University of Notre Dame in den USA.

Technology Review: Herr Bowyer, Sie und Ihre Kollegen haben herausgefunden, dass die als sicher geltende Iris-Erkennung eine ziemliche Schwäche hat. Worin besteht diese?

Kevin Bowyer: Bislang ging die Sicherheits-Community davon aus, dass sich die Iris nicht verändert und es bei diesem biometrischen Verfahren keinen sogenannten Vorlagen-Alterungseffekt gibt. Wenn man also einmal ein Irisbild als Vorlage abgegeben hatte, sollte die Erkennung zuverlässig sein. Unsere Experimente zeigen, dass das nicht stimmt.

TR: Was bedeutet das?

Bowyer: Zwei Bilder derselben Iris, die im Abstand von einem Jahr aufgenommen wurden, produzieren mehr Erkennungsfehler als zwei, die nur einen Monat auseinanderliegen. Und die Fehlerrate steigt mit den Jahren weiter an, nach zwei Jahren wird eine Iris noch häufiger nicht auf Anhieb erkannt – und so weiter. Anfangs stören die sporadischen Fehler noch nicht so sehr, weil ein zweiter Scan zumeist funktioniert. Mit der Zeit ist es aber nervig, weil die Scans immer öfter wiederholt werden müssen.

Iris-Scanner von LG: Auf Dauer ungenauer, als angenommen.

(Bild: LG )

TR: Zu welchen Iris-Veränderungen kommt es, und nach welchem Zeitraum wird es kritisch?

Bowyer: Bekannt ist, dass sich etwa die Pupillengröße mit dem Alter verkleinert. Welche Teile der Iris sich noch verändern, muss genauer erforscht werden – ebenso wie der genaue Zeitraum und ob sich der Prozess bei bestimmten Menschen beschleunigt.

TR: Werden Iris-Scanner irgendwann unbrauchbar?

Bowyer: Gänzlich versagen sie wohl nie, doch ab einer gewissen Rate der Erkennungsfehler muss man etwas tun.

TR: Wie lässt sich das Problem lösen?

Bowyer: Man muss über die Jahre regelmäßig neue Iris-Vorlagen erstellen. Die Sache wird also nur dann zu einem großen Problem, wenn man nicht anerkennt, dass es auftritt. Viele Experten hat die Erkenntnis zunächst überrascht.

Iris-Aufnahmen von 2011 (links) und 2008 (rechts): Nicht nur die Pupille verändert sich.

(Bild: Kevin Bowyer / University of Notre Dame)

TR: Iris-Scanner sind schon viele Jahre auf dem Markt. Warum wird das Problem erst jetzt erkannt?

Bowyer: Eine Erklärung könnte sein, dass niemand geglaubt hat, dass es einen solchen Alterungseffekt gibt. Deshalb hat sich das auch niemand näher angeschaut. Außerdem fehlten den Forschergruppen lange Zeit genügend Bilder, die über mehrere Jahre aufgenommen wurden. Der Effekt ist außerdem so klein, dass es eine längere Zeit dauert, bis er wirklich Probleme macht.

TR: Wie reagiert die Sicherheitsindustrie auf Ihre Studie? Wird an dem Problem bereits gearbeitet?

Bowyer: Es gab eine Reihe von Reaktionen. Bei unserem ersten Paper zum Thema hieß es von einer Stelle, dass unsere Ergebnisse falsch sein müssten, weil ja "jeder wisse", dass es den Alterungseffekt bei der Iris-Biometrie eben nicht gibt. Wir mussten dann darlegen, dass es zuvor eben keine Studie gab, die das belegte, was angeblich "jeder weiß".

Nachdem wir uns mehr mit dem Thema beschäftigt haben und eine andere Forschergruppe eine Studie durchführte, die den Effekt ebenfalls nachweisen konnte, wurden die gegenläufigen Behauptungen schon schwerer. Mittlerweile haben mehrere Organisationen eine Kopie unseres Datenmaterials angefordert, damit sie es für ihre eigene Forschung einsetzen können. Ziel wird dann die Entwicklung von Algorithmen sein, die resistenter gegen Veränderungen der Iris im Alter sind.

Iris-Erkennungssoftware: Ab einer bestimmten Fehlerrate wird es für den Nutzer störend.

(Bild: GRUS IRIS TOOL)

TR: Iris-Profile sind nicht die einzige Möglichkeit, Menschen biometrisch zu identifizieren. Könnte es ähnliche Alterungsprobleme bei anderen Verfahren geben, wie beispielsweise bei Fingerabdrücken? Gibt es alternative Verfahren, bei denen der Effekt nicht auftritt?

Bowyer: Meines Wissens nach weiß man über den Alterungseffekt bei Fingerabdruckverfahren noch weniger als bei der Iris-Erkennung. Ich habe einige Kollegen befragt, die im Bereich der Fingerabdruck-Analyse forschen, ob sie eine Studie kennen, die diese Problematik beschreibt - so wie wir dies nun bei der Iris getan haben. Bislang konnten sie mir noch keine Referenzen nennen. Entsprechend denke ich, dass die Fingerabdruck-Erkennung der Iris-Technologie hinterherhinkt.

Insgesamt halte ich es aber für eine normale Situation in der Biometrie, dass Parameter wie das Gesicht, der Fingerabdruck oder die Iris mit der Zeit unter Alterungseffekten leiden. Gut gestaltete Anwendungen, die für einen langen Zeitraum im Einsatz sein sollen, müssen dies einfach mit einberechnen. (bsc)