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23 de julio de 2017
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El reinado de la biometría
Imagen: Atenayhs Castro

El reinado de la biometría

Juan Carlos Martínez García

Ahora que la preocupación por la seguridad se ha vuelto prioritaria en muchos países, se está generalizando el uso de tecnologías que antaño se reservaban a instituciones como las agencias gubernamentales de espionaje. Las tecnologías de identificación de personas, basadas en mediciones de características biológicas y sociales, están llegando a las manos de los particulares, y no hay manera de frenar su propagación.

Hace unos años fui a comprar un boleto de avión y en la recepción del edificio me pidieron permiso para fotografiar mis retinas, además de registrar mis huellas digitales. Según me dijeron, las fotografías se incluirían en la base de datos de la empresa, junto con otras informaciones acerca de mí. Más recientemente, fui a renovar la visa que me permite entrar a Estados Unidos. Durante el proceso de renovación se encontró que hay varias personas que se llaman igual que yo, una de las cuales fue expulsada de ese país, acusada de narcotráfico. Para evitar que los sistemas de identificación del gobierno estadounidense me confundan con otro, se agregó a mi expediente un conjunto de archivos informáticos de fotografías de todas mis huellas dactilares. Por si fuera poco, una vez me retuvieron temporalmente en el aeropuerto de la Ciudad de México al confundirme con uno de mis homónimos... perseguido por la Interpol.

Lo que tienen en común estas anécdotas es que en cada caso se trató de ligar cierta información a mi identidad como individuo. En el caso de la aerolínea se trataba de obtener los patrones geométricos de las redes de vasos sanguíneos que tengo en el fondo de las retinas, patrones que me caracterizan por ser únicos. Las huellas dactilares que me tomaron las autoridades estadounidenses les permitirán evitar confusiones en mi identificación: es imposible que otra persona tenga, además de mi nombre y mi fecha de nacimiento, las mismas huellas que yo.

Identificar con exactitud a las personas es muy importante, particularmente hoy en día, con la preocupación por la seguridad en numerosos países. En cada caso, la complejidad de las técnicas empleadas dependerá del objetivo de la identificación: no es lo mismo determinar el sexo de una persona (para permitirle entrar a cierto lugar, al baño por ejemplo), que identificar al legítimo propietario de una importante suma de dinero almacenada en un banco suizo.

La identidad

La identidad, lo que permite distinguir a un individuo de los demás, resulta de una combinación de rasgos biológicos y sociales que le son intrínsecos.

En términos biológicos una persona se diferencia de sus semejantes por su fisiología particular y por ciertos rasgos conductuales: las huellas dactilares, los patrones de distribución de los vasos sanguíneos en las retinas, el espectro de frecuencias de la voz, la conformación de la dentadura, la información contenida en el ácido desoxirribonucleico (ADN), la cadencia al escribir con una computadora y la manera de escribir a mano son ejemplos típicos de elementos constituyentes de la identidad biológica de una persona. La identidad social, en cambio, la determinan características como la historia personal y las redes de contactos de un individuo. Aunque en una persona se entremezclan lo biológico y lo social, para identificarla se prefiere la identidad biológica, porque la identidad social es menos confiable, más subjetiva. Una persona —por ejemplo, un espía— podría asumir la historia familiar de otra (o incluso crear una historia personal completamente ficticia); en cambio, no le sería muy fácil poseer la misma información genética o imitar de manera perfecta la voz de dicha persona. Los rasgos conductuales son en gran parte resultado de la interacción del individuo con su medio y en cierta manera almacenan información sobre la naturaleza de dicha interacción.

La biometría

La práctica tecnológica de identificar a un individuo por sus rasgos biológicos y conductuales recibe el nombre de biometría; cuando tiene lugar de manera automatizada, mediante técnicas matemáticas auxiliadas por computadora, se conoce como biometría informática. La identidad así construida se denomina identidad biométrica del individuo.

Un sistema biométrico es un sistema de identificación de personas que se sirve de la biometría informática para condicionar el acceso a un bien o servicio. Los mecanismos de control automático de acceso a bienes y servicios incluyen, además, bases de datos y sistemas físicos como puertas de acceso controladas electrónicamente. Los aparatos de lectura de huellas dactilares o de análisis de voz son ejemplos comunes de sistemas biométricos. Los torniquetes en las estaciones del Metro o del Metrobús de la Ciudad de México no son sistemas biométricos, pues no llevan a cabo ningún proceso de verificación de la identidad biométrica de los usuarios; los boletos dotados con cinta magnética o las tarjetas de prepago únicamente sirven para identificar a sus poseedores como usuarios autorizados, y lo mismo sucede con la mayoría de las tarjetas bancarias.

No todo rasgo físico o conductual es propicio para establecer la identidad biométrica. La elección del rasgo está condicionada por la rapidez y la confiabilidad requeridas, así como por el presupuesto y el equipo con que se cuenta. Por ejemplo, aunque la información genética de una persona es única, y serviría para identificarla con gran confiabilidad, difícilmente se hallarán en el mercado sistemas basados en el análisis del ADN. Los sistemas biométricos que se sirven de esta clase de información se utilizan en campos muy especializados, como la medicina forense o los vinculados a la verificación de relaciones de parentesco.

Medir para identificar

Los rasgos más socorridos en biometría son las huellas dactilares, la geometría de la mano y la caligrafía; se utiliza también el análisis del iris y la retina, así como de la voz y la cara.

Las huellas dactilares son la información más utilizada por la biometría. Cuando se digitaliza una huella, se procesan los detalles relativos a la curvatura y separación de las líneas que la constituyen, así como la posición absoluta y relativa de los puntos donde las líneas se cortan o se bifurcan. Así se obtiene un índice numérico correspondiente a la huella. En el momento de la identificación, el individuo pone el dedo sobre un lector que escanea y analiza la huella para extraer sus elementos característicos y buscar su homóloga en una base de datos.

En lo que respecta a las técnicas basadas en la geometría de la mano, se captura una imagen de la mano, se recupera su silueta y se almacenan algunas de sus características geométricas, diferentes en cada individuo. Los sistemas basados en la caligrafía obtienen información relativa a la velocidad con la que se escribe, así como los cambios en la presión que se ejerce en la pluma.

En el caso del iris, los sistemas biométricos combinan técnicas de visión por computadora, reconocimiento de patrones, inferencia estadística y óptica (véase recuadro), para realizar el análisis matemático de los patrones aleatorios de la estructura del iris (patrones circulares, cambios en el color, relieve del tejido y otros detalles). Elegir el iris como rasgo intrínseco de un individuo se justifica porque su estructura resulta de la interacción de la genética del individuo con su medio ambiente. En consecuencia, es muy poco probable que haya dos iris idénticos. El iris se fotografía iluminando el ojo con luz infrarroja, lo cual produce reacciones fisiológicas que, entre otras cosas, evidencian que el individuo está vivo. En cuanto a la retina se toma un video para observar los patrones de vasos sanguíneos que emanan del nervio óptico y que se extienden por la retina.

Para el análisis de la cara se han desarrollado diversos sistemas que obtienen y analizan informaciones tales como los patrones geométricos de la piel, los patrones de temperatura, los cambios de la cara al sonreír y la estructura geométrica de todo el rostro. La voz se analiza separándola en las frecuencias sonoras que la componen (análisis espectral).

Además de estos sistemas biométricos, en la actualidad se desarrollan tecnologías que explotan nuevas informaciones distintivas de los individuos. Entre las más avanzadas se encuentran las siguientes: reconocimiento de la manera de llamar a la puerta con los nudillos, análisis del ritmo de escritura en un teclado de computadora, manejo del ratón al dibujar, análisis de los patrones de las microfibras de queratina que forman las uñas, detección por medio de imágenes infrarrojas de los patrones de distribución de las venas subcutáneas. Se explora también lo relativo a la estructura de los pulsos arteriales y de los latidos del corazón.

En el contexto de la lucha contra el terrorismo, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa (DARPA) de Estados Unidos evalúa en la actualidad tecnologías para identificar a las personas por la manera de caminar. Se espera recopilar una base de datos para ayudar a identificar terroristas de manera automática. En instituciones científicas como el Hospital General de Massachusetts y el Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon se desarrollan métodos matemáticos e informáticos que combinan el análisis de la manera de andar (el balanceo de los brazos y la rotación de la pelvis) y los rasgos anatómicos (el punto de flexión de la rodilla o el ancho de la pelvis). Una de las metas principales de estos estudios es deducir del andar lo que trama un individuo. Por ejemplo, un terrorista que oculta un cinturón explosivo podría mostrar un estilo de caminar anómalo (por los efectos del peso del cinturón sobre la ubicación del centro de gravedad) que podría revelar sus intenciones, lo cual reduciría el tiempo de respuesta de los sistemas de seguridad. Las tecnologías biométricas implicadas utilizan información capturada con cámaras de video o radares. Estos sistemas se instalarán próximamente en los aeropuertos, por ejemplo.

Fiabilidad

Ningún método de identificación es perfecto. Los sistemas biométricos son sólo una parte de los sistemas de seguridad que hoy remplazan a llaves y códigos secretos. Los complementan los sistemas computacionales y las puertas cuyo acceso se desea condicionar. Por más confiable que sea el sistema biométrico, el aparato de seguridad fallará si el programa de cómputo vinculado al análisis de patrones es frágil o la puerta protegida por el sistema de identificación es derribada a golpes.

Un sistema biométrico construye un modelo con la información capturada y un modelo es una aproximación a la realidad. Las huellas dactilares de un individuo le son únicas, pero su registro biométrico podría coincidir con el de otra persona debido a errores en la representación numérica de la información, por ejemplo. Además, cuando los sistemas de seguridad están conectados a redes de cómputo se hace posible alterar la información por medio de programas dañinos, lo que vulnera la seguridad.

Hoy en día se estudia la fiabilidad de los sistemas biométricos. Además de ésta, al erigir un sistema biométrico se toman en cuenta aspectos tales como su facilidad de uso y aceptación social. Algunos sistemas biométricos son muy confiables, pero son difíciles de usar, o inaceptables para la comunidad a la cual están dirigidos. Éste es el caso de los métodos basados en el análisis de las retinas: son esencialmente fiables, pero a la gente no le gusta que le pongan cámaras digitales muy cerca del ojo y que le apliquen haces de luz intensos.

La ciencia detrás de la biometría

La biometría, como toda tecnología, resulta de la aplicación creativa de la ciencia. Sirva un ejemplo para ilustrar esto. El sistema basado en el análisis de la estructura del iris fue patentado en 1994 por el científico inglés John G. Dougman, del Laboratorio de Cómputo de la Universidad de Cambridge, Inglaterra. El método codifica información estructural del iris, recuperada por medio de fotografías digitales. La codificación utiliza herramientas matemáticas desarrolladas por el físico húngaro Dennis Gabor, quien obtuvo el Premio Nobel de física en 1971 por la invención de la holografía. Dichas técnicas tienen su origen en los estudios del matemático francés Joseph Fourier en torno a la representación de funciones matemáticas periódicas por medio de series trigonométricas, uno de los resultados matemáticos más notables del siglo XIX. Así, diversos conocimientos matemáticos, biológicos, físicos y computacionales convergen en un método biométrico.

Biometría y sociedad

La biometría se ha vuelto una obsesión de agencias de seguridad gubernamentales, además de ser un gran negocio para empresas de alta tecnología y un campo de estudio importante de científicos especializados en cómputo, matemáticas aplicadas, fisiología y ciencias del comportamiento.

En algunos países europeos se están remplazando las antiguas tarjetas de identidad basadas en fotografías y huellas dactilares por tarjetas electrónicas con información biométrica. En Bélgica y Alemania ya se utilizan pasaportes biométricos que almacenan electrónicamente la fotografía del portador y otros datos que permiten identificarlo. (No obstante, en un estudio recientemente realizado en Inglaterra se demostró que es muy fácil clonar un pasaporte biométrico). La introducción de estas tecnologías en Europa tiene lugar bajo la supervisión de la sociedad, para evitar abusos por parte de gobiernos y de empresas.

En lo que respecta al abuso, hay ciertas pruebas de que algunas empresas multinacionales utilizan la biometría para espiar a sus empleados y clientes. Por ejemplo, es posible colocar clandestinamente en la vestimenta de una persona un circuito RFID (identificación por radiofrecuencia, por sus siglas en inglés), que actúa como una etiqueta de identificación. Las etiquetas RFID, concebidas inicialmente para sustituir a los códigos de barras, almacenan información que puede leerse de manera remota por medio de señales de radiofrecuencia. En el entorno laboral esta tecnología puede utilizarse para rastrear a las personas etiquetadas durante sus actividades, lo cual permite a los patrones saber dónde están, con quién y a qué hora. Dichas etiquetas no necesariamente almacenan información biométrica, aunque pueden tener un código informático que liga a la persona etiquetada con un expediente biométrico almacenado en una base de datos. En el futuro cercano se podrían instalar lectores de etiquetas RFID en centros comerciales para detectar la presencia de consumidores etiquetados (por medio de etiquetas clandestinas instaladas en los zapatos, por ejemplo). Esto permitiría supervisar sus compras y registrar sus hábitos de consumo.

En México la biometría apenas empieza como práctica tecnológica vinculada a la seguridad y aún no hay leyes que la limiten. En 2004, a 18 agentes de la Procuraduría General de la República se les implantó bajo la piel una versión especial del sistema RFID. Supuestamente implantado de manera voluntaria, el dispositivo electrónico (concebido para almacenar el historial médico), de un tamaño menor al de un grano de arroz, permite identificar cuándo un agente etiquetado entra en contacto con documentos confidenciales. Si bien esta aplicación tecnológica parece legítima, es importante reflexionar hasta qué punto se está afectando el derecho a la privacidad.

La biometría alentará debates sobre las aplicaciones éticas de la tecnología. Se puede sonreír ante la ocurrencia de una discoteca de Barcelona, España, que hace tres años motivó a sus clientes a implantarse una etiqueta RFID para facilitarles la entrada y pagar los tragos en el bar, pero difícilmente se puede sonreír de la misma manera ante la propuesta del gobierno colombiano de instalar tales implantes en todos sus ciudadanos que viajan a Estados Unidos para facilitarle al gobierno estadounidense el trabajo de rastrearlos. Como con toda aplicación tecnológica, es el respeto a la dignidad humana lo que debe guiar la evolución de la biometría, para evitar que su reinado se convierta en una pesadilla.

Juan Carlos Martínez García es especialista en teoría matemática de los sistemas. Es investigador del Departamento de Control Automático del Centro de Investigación y de Análisis espectral de la voz. Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional.

 
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