Nhận dạng bằng sinh trắc học hơi thở
Xác thực sinh trắc học như quét vân tay và mống mắt là yếu tố quan trọng của bất kỳ bộ phim gián điệp nào và việc cố gắng vượt qua các biện pháp bảo mật đó thường là điểm cốt lõi của cốt truyện. Nhưng ngày nay, công nghệ này không chỉ giới hạn ở gián điệp, vì xác minh vân tay và nhận dạng khuôn mặt hiện là những tính năng phổ biến trên điện thoại của chúng ta.
Giờ đây, một nhóm nhà nghiên cứu đã phát triển một tùy chọn tiềm năng mới cho bộ công cụ bảo mật sinh trắc học: hơi thở của bạn. Trong báo cáo công bố trên tạp chí Chemical Communications, nhóm nhà nghiên cứu Viện Hóa học và Kỹ thuật Vật liệu Đại học Kyushu, phối hợp với Đại học Tokyo (Nhật Bản), phát triển một cảm biến khứu giác có khả năng xác định các cá nhân bằng cách phân tích những hợp chất trong hơi thở của họ. Kết hợp với máy học, chiếc “mũi nhân tạo” được xây dựng với mảng cảm biến 16 kênh này có thể xác thực tới 20 cá thể với độ chính xác trung bình hơn 97%.
Trong thời đại thông tin và công nghệ như hiện nay, xác thực sinh trắc học là một cách quan trọng để bảo vệ tài sản có giá trị. Từ những dấu hiệu nghi ngờ thông thường về dấu vân tay, vân tay, giọng nói và khuôn mặt cho đến các tùy chọn ít phổ biến hơn về âm thanh của tai và tĩnh mạch ngón tay; có rất nhiều loại sinh trắc học mà máy có thể sử dụng để xác định bạn.
Chaiyanut Jirayupat, tác giả của nghiên cứu, giải thích: “Những kỹ thuật này dựa trên sự độc đáo về thể chất của mỗi cá nhân, nhưng chúng vẫn chưa phải là hoàn hảo. Gần đây, mùi hương của con người đang nổi lên như một loại xác thực sinh trắc học mới, về cơ bản sử dụng thành phần hóa học độc đáo của cơ thể người để xác nhận bạn là ai”.
Một trong những mục tiêu đó là khí qua da - các hợp chất được tạo ra từ da của bạn. Tuy nhiên, những phương pháp này đều có giới hạn của chúng vì da không tạo ra một nồng độ đủ cao của các hợp chất dễ bay hơi để máy móc phát hiện. Vì vậy, nhóm nghiên cứu tìm hiểu xem liệu hơi thở của con người có thể được sử dụng để thay thế hay không.
Jirayupat tiếp tục cho biết: “Nồng độ các hợp chất dễ bay hơi từ da có thể thấp tới vài phần tỷ hoặc nghìn tỷ, trong khi các hợp chất thở ra từ hơi thở có thể lên tới một phần triệu. Trên thực tế, hơi thở con người đã được sử dụng để xác định xem một người có bị ung thư, tiểu đường và thậm chí là COVID-19 hay không”.
Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng cách phân tích hơi thở một số đối tượng để xem những hợp chất nào có thể được sử dụng để xác thực sinh trắc học. Tổng cộng có 28 hợp chất được tìm thấy là những lựa chọn khả thi. Dựa trên thực tế này, nhóm nhà khoa học Nhật Bản phát triển một mảng cảm biến khứu giác với 16 kênh - mỗi kênh có thể xác định một loạt hợp chất cụ thể.
Dữ liệu cảm biến sau đó được chuyển vào hệ thống máy học để phân tích thành phần hơi thở của mỗi người và phát triển hồ sơ được sử dụng để phân biệt một cá nhân. Thử nghiệm hệ thống với mẫu hơi thở của 6 người, nhóm nhà nghiên cứu nhận thấy nó có thể xác định các cá nhân với độ chính xác trung bình là 97,8%. Mức độ chính xác cao này vẫn nhất quán ngay cả khi kích thước mẫu được tăng lên 20 người.
Takeshi Yanagida, người đứng đầu nghiên cứu, giải thích: “Đây là một nhóm đa dạng các cá nhân ở độ tuổi, giới tính và quốc tịch khác nhau. Thật đáng khích lệ khi thấy độ chính xác cao như vậy”. Tuy nhiên, Yanagida thừa nhận cần phải làm việc nhiều hơn trước khi nó xuất hiện trên điện thoại thông minh tiếp theo của bạn.
Yanagida kết luận: “Trong công việc này, chúng tôi yêu cầu nhóm đối tượng nghiên cứu nhịn ăn 6 giờ trước khi kiểm tra. Chúng tôi đã phát triển một nền tảng tốt. Bước tiếp theo sẽ là tinh chỉnh kỹ thuật này để hoạt động bất kể chế độ ăn kiêng. Rất may, nghiên cứu hiện tại của chúng tôi đã chỉ ra rằng việc thêm nhiều cảm biến và thu thập thêm dữ liệu có thể vượt qua trở ngại này”.