WIE LACHT WORDT UIT DE RIJ GEHAALD ================================== Gelaatsherkenning is nog onvolwassen techniek Erick Vermeulen Natuurwetenschap & Techniek, 73e jaargang, nummer 7/8, juli/augustus 2005, p.53-55. www.natutech.nl Binnenkort is de kans één op tien dat er alarmbellen gaan rinkelen als u de Verenigde Staten probeert binnen te komen. Reden: u lijkt volgens de computer niet genoeg op uw gezichtscan. Biometrie - digitaal opgeslagen lichaamskenmerken - moet terroristen buiten de deur houden, maar belooft vooral veel vals alarm. Nederland en België horen bij het 'Visa Waiver Program': landen waarvan de inwoners zonder visum de Verenigde Staten in mogen. Vanaf 26 juni 2005 moeten deze reizigers een paspoort met machine-leesbare personalia hebben, en paspoorten uitgegeven vanaf 26 oktober 2005 moeten, als de Verenigde Staten hun zin doordrijven, ook biometrische gegevens bevatten. Voor Nederlanders doemt hier een probleem op, aangezien pas in oktober 2006 biometrische paspoorten beschikbaar zijn. België verstrekt al sinds een jaar paspoorten met een op chip opgeslagen digitale pasfoto. De invoering van biometrie is een gevolg van de war on terrorism. Deze techniek moet vooral voorkomen dat look-alikes het land binnenkomen. Paspoorten vervalsen is tegenwoordig erg moeilijk, maar sommige criminele of terroristische organisaties bezitten dozen vol gestolen paspoorten, waar er voor de illegale bezoeker altijd wel één bij zit met een vrij goed gelijkende foto. Het Amerikaanse Department of Homeland Security hoopt blijkbaar dat de computer beter foto's met gezichten kan vergelijken dan een verveelde douanier. Biometrie-expert dr Ben Schouten, van het Centrum voor Wiskunde en Informatica in Amsterdam: "Het vervangen van de veiligheidsbeambte bij de douane zit er nog niet in. Pas over een jaar of vijf, zes zullen biometrische systemen een goede performance kunnen bieden. Het gaat niet alleen om de techniek, maar ook om juridische en sociale aspecten. In eerste instantie kan het niet anders dan een ondersteuning zijn, de techniek is nog te onvolwassen." Lichaamseigen Bovendien lijkt de nadruk op biometrie het onderscheid tussen verificatie (ben ik diegene bij wie dit paspoort hoort) en identificatie (sta jij in een database opgenomen) te verdoezelen. "Biometrie heeft niets met identiteit te maken", benadrukt Schouten, mede-auteur van het omvangrijke rapport Biovision Roadmap. "Beter gezegd, identiteit omvat veel meer dan het lichaamseigen kenmerk dat biometrie is. Gelaatskenmerken of een vingerafdruk vormen slechts een link met een identiteit. Bij een paspoort is van belang dat het document authentiek is en dat het de drager machtigt om een land binnen te komen. Dat zijn twee zaken waar biometrie geen rol in speelt. Een derde punt is of iemand de rechtmatige eigenaar is. Vingerafdruk en foto kunnen dat aannemelijk maken. Alle gegevens staan op het paspoort, niet op bijvoorbeeld de vinger." In principe zijn alle biologische verschillen tussen mensen geschikt voor biometrie. DNA lijkt het meest typerende, maar daarmee is een eeneiige tweeling niet onderscheidbaar. Hun vingerafdrukken, iris en gezicht verschillen wel. Zelfs handvorm, netvlies, handtekening, gebit, oor en de manier waarop iemand loopt zijn geschikt. De invoering van biometrische kenmerken is halverwege de jaren negentig ingezet. Het moet problemen zoals identiteitsfraude (drie miljoen gevallen in alleen al de VS in 2002) en creditcardfraude tegengaan. De irisscan is op Schiphol al ingevoerd voor trouwe klanten en personeel. Een blik in een scanner levert een infraroodopname van de iris. Zo'n opname analyseert structuren in de iris die uniek zijn en die we in zichtbaar licht nauwelijks of niet waarnemen. De Europese Unie heeft, waarschijnlijk vanwege de kosten, de irisscan gepasseerd, al is het een elegante en betrouwbare techniek. De patenten staan op naam van wiskundige John Daugman van de universiteit van Cambridge. Een Europese keuze voor irisscans zou, met een bevolking van meer dan vierhonderd miljoen zielen, een enorm kostbare operatie zijn geweest. Asker Bazen, vingerafdrukkenspecialist aan de Universiteit Twente: "Die patenten lopen binnenkort af en dan zullen er veel concurrerende producenten opduiken, Een nadeel is dat niet van iedereen een goede scan te maken is. Bovendien kost een scan meer tijd dan een foto, wat de doorstroming van passagiers vertraagt." In 2003 sprak de International Civil Aviation Organisation zich uit ten faveure van de gezichtscan. Europa en de Verenigde Staten hebben die uitspraak gevolgd. De Europese Unie werkt daarnaast aan een voorschrift voor digitale vingerafdrukken en identiteitspapieren. Bazen: "De gezichtscan is minder betrouwbaar dan de vingerafdruk, maar kan wel het snelst worden toegepast." Waarschijnlijk zal het Nederlandse paspoort behalve de digitale pasfoto ook twee wijsvingerafdrukken bevatten. Bij een vergelijking van gezichtscan en actuele foto van de houder meet de software twintig of meer karakteristieken, zoals afstanden en hoeken tussen de ogen en de punt van de neus en de uiteinden van de mond. "De computer kan ongehinderd door vooroordelen of vermoeidheid, een eerlijke vergelijking tussen de twee afbeeldingen kunnen maken. Zelfs een baard hoeft geen probleem te zijn", verklaart Jurgen den Hartog van TNO. Schouten is daarentegen nog niet onder de indruk van de prestaties: "De gezichtscanner kijkt anders naar een foto dan een veiligheidsbeambte. Soms zie ik foto's van voor mij duidelijk verschillende mensen die de apparatuur als goed gelijkend verklaart, maar vice versa kan ook. Mensen hebben bij het herkennen van een gezicht weinig problemen met bijvoorbeeld een bril. Bij machinale gezichtsherkenning vormen ook gelaatsuitdrukkingen een groot probleem, waarvoor helaas nog geen oplossing is. Uiteindelijk heeft Bin Laden een kans van iets meer dan vijftig procent om op zichzelf te lijken." In een evaluatie uit 2002, door het Amerikaanse militaire onderzoeksbureau Darpa en het National Institute of Standards, van ruim 120.000 foto's van 37.437 individuen, bleken mannen beter herkenbaar dan vrouwen, en ouderen beter dan jongeren. Door veroudering neemt, volgens Amerikaans onderzoek, de kans dat iemand volgens de computer op de foto in zijn paspoort lijkt met vijf procent per jaar af. Jaarlijks een nieuwe foto in het paspoort zetten is niet mogelijk, omdat de chip aan alle kanten beveiligd is tegen het wijzigen van de opgeslagen informatie. Er is ook niet veel bekend over het effect van gewichtsverandering. Den Hartog: "Eén van de aanbieders geeft aan dat iemand met 14 jaar is uitgegroeid en dat er daarna weinig meer verandert. Maar als iemand veel zwaarder wordt, kan vetophoping in het gelaat biometrische kenmerken verhullen. Ook vermagering verandert het gezicht." En wat te denken van de voetbalsupporter die bij een wedstrijd van zijn club in het buitenland bont en blauw is geslagen? Het lijkt zeer onwaarschijnlijk dat de apparatuur hem dan nog voldoende vindt lijken op zijn digitale foto. Vingerafdrukken verouderen niet. Asker Bazen is gepromoveerd op onderzoek aan een algoritme dat rekening houdt met de vervorming van een vingeroppervlak bij het nemen van een afdruk. Hij is een fervent voorstander van vingerafdruk: "Dat eerst voor de gezichtscan is gekozen, komt ook doordat mensen de vingerafdruk minder gemakkelijk accepteren. Het patroon op de vingers heeft niet alleen een genetische, maar ook omgevingsfactoren in de baarmoeder als basis. In meer dan een eeuw forensisch onderzoek zijn nog nooit twee mensen met een identieke vingerafdruk gevonden. Den Hartog: "24 weken na de conceptie ligt de vingerafdruk vast, daarna wordt het patroon alleen nog groter. Op het paspoort komen van twee vingerafdrukken digitale plaatjes. Daarin zie je heel duidelijk hoe de papillairlijnen lopen en vele minutiae, specifieke herkenningspunten zoals onderbrekingen van lijnen en vertakkingen." Twee afbeeldingen, of dat nu vingerafdrukken of gezichtscans zijn, zijn nooit exact hetzelfde, in tegenstelling tot een pincode of een wachtwoord. Opdat het apparaat niet iedereen weigert - vals-negatieven - is een zekere foutmarge bij de vergelijking van de foto's nodig. Die tolerantie is instelbaar, maar hoe hoger die is, des te groter de kans dat er mensen onterecht worden toegelaten - de vals-positieven. Blacklist "Je wilt niet dat Osama Bin Laden er doorheen glipt", vervolgt Schouten, "dus stel je de false acceptance rate laag in. Dat heeft echter gevolgen voor de false rejection rate, het aantal mensen dat door het systeem onterecht wordt geweigerd." Zo stelt men bij gezichtscans de false acceptance rate in op 1 procent, wat betekent dat één op de honderd 1-op-1-vergelijkingen een onterechte identificatie oplevert. De beste systemen zullen bij zo'n instelling maar liefst een op de tien reizigers onterecht weigeren. Na zo'n afwijzing moet de reiziger door een veiligheidsbeambte opnieuw beoordeeld worden, een tijdrovende procedure. Vingerafdrukken zijn veel preciezer. Met twee vingerafdrukken is een false acceptance rate haalbaar van 0,1% terwijl 99 van de honderd mensen snel door de controle kunnen. Bij irisscans is, weliswaar in een beperkte test, een false acceptance rate van 0,01% vastgesteld, met een precisie van 97%. De keuze voor de gezichtscan betekent dus dat straks een op de tien passagiers op Amerikaanse luchthavens uit de rij voor de automatische controle gehaald moet worden. Dat geldt overigens ook voor mensen waarbij de biometrische techniek niet werkt. Zo heeft een op de vijftig personen te veel eelt op z'n vingers en is een irisscan ongeschikt bij blinde reizigers. De trend verschuift echter naar identificatie, de vergelijking van mensen met gegevens in een database, in plaats van de 1-op-1-vergelijking tussen paspoort en persoon. Zo hanteert men inmiddels de veelbesproken blacklist met namen van terreurverdachten. Als een passagier op zo'n lijst voorkomt, kan dat ertoe leiden dat het vliegtuig het Amerikaanse luchtruim niet in mag. Omgekeerd komt er binnenkort een whitelist voor reizigers tussen Schiphol en John F. Kennedy Airport. Mensen moeten zich van te voren voor deze service aanmelden, waarbij hun vingerafdruk of irisscan biometrisch wordt vastgelegd. Wie op de lijst komt, is boven alle twijfel verheven en hoeft niet meer in de rij te staan. US-Visit Een instantie als de FBI beschikt over miljoenen vingerafdrukken, maar als op vele luchthavens dagelijks tienduizenden passagiers door de gates stromen, lijkt het onbegonnen werk om iedere gescande vingerafdruk te matchen met die hele database. Bazen: "Als je meer kenmerken tegelijk meeneemt bij de zoektocht, kan zo'n proces veel sneller. Twee vingerafdrukken werkt veel sneller dan één, en als je kunt aangeven of je een man of een vrouw zoekt, dan halveer je daarmee ook al het aantal vergelijkingen." Het US-Visit programma legt van iedere buitenlandse reiziger die binnenkomt of weggaat scans van het gezicht en de twee wijsvingers vast. Die worden vergeleken met een veel beperktere database van terrorisme-verdachten. "US- VIisit vormt slechts de opmaat", verklaart Schouten stellig, "velen zijn er bang voor en niemand weet waar het naar toe gaat." Al meer dan tweehonderd mensen is door deze procedure te toegang tot de Verenigde Staten ontzegd, meldt de douanedienst trots. Redenen voor arrestatie van deze mensen waren er blijkbaar niet. Bart Jacobs, onderzoeksdirecteur aan het Nijmeegs instituut voor informatie en informatiekunde, maakt zich ook zorgen over de opslag van biometrische gegevens in Nederland. "Oorspronkelijk was er sprake van bewaren van biometrische gegevens op lokaal niveau, zoals in gemeentehuizen. Het is handig dat de gegevens van een inwoner nog beschikbaar zijn als hij zijn paspoort verliest. Dit voorjaar stelde de regering echter voor om alle biometrische gegevens centraal op te slaan, in het kader van terrorismebestrijding. Tot mijn verbazing heb ik daar totnogtoe weinig kritiek op gehoord." Zo'n centrale opslag moet voorkomen dat mensen meer identiteiten hebben. Daarmee staat echter de deur open naar koppeling met allerlei andere databases. Schouten benadrukt de voordelen van de ontwikkeling van biometrie voor toepassingen, zoals betalen met een vingerafdruk en de al op Schiphol toegepaste irisscan voor reizigers. "Biometrie wordt nu als guillotine gebruikt, maar ik zie het vooral als een techniek voor meer gebruikersgemak."