Итоги и перспективы развития биометрических технологий

В этой статье мы прикоснемся к ключевым вехам в истории биометрии, рассмотрим, какие вертикальные рынки активно внедряют биометрические технологии сегодня и оценим ближайшие перспективы развития сегмента в условиях быстро меняющейся мировой обстановки.

История биометрии

1870 г. – французский юрист Альфонс Бертильон разрабатывает систему бертильонажа (метод идентификации преступников по антропометрическим данным).

1971 г. – исследователи Голдштейн, Хармон и Леск публикуют статью "Идентификация человеческого лица", в которой используют 22 относительных маркера, например цвет волос и толщину губ, для автоматического распознавания лиц. Исследование легло в основу дальнейшего изучения компьютерной идентификации лиц.

1992 г. – в России (ГУВД Челябинской области) начинают внедряться автоматизированные дактилоскопические информационные системы (АДИС).

2006 г. – начата выдача биометрических загранпаспортов.

2007 г. – в базе данных АДИС системы "Папилон" содержалось уже около 32 млн дактилокарт.

2010 г. – российская фирма "Центр Речевых Технологий" по заказу правительства Мексики создала первую в мире общенациональную систему голосовой идентификации. Для этого на всей территории страны была развернута система национального фоноучета и биометрического поиска, способная хранить образцы голосов, сравнивать и с высокой точностью идентифицировать личность говорящего по фрагментам речи, полученным из различных источников.

За последние четыре года (2015–2019 гг.) в результате применения нейросетевых методов алгоритмы распознавания практически по всем биометрическим модальностям показали 10-кратный рост в точности распознавания. Российские фирмы занимают первые места в международных соревнованиях¹.

В 2018 г. запущена Единая биометрическая система. Сохраняются наиболее типичные направления в применении биометрических технологий²:

• правоохранительные органы и общественная безопасность (идентификация преступника /подозреваемого);
• пограничный, туристический и миграционный контроль (идентификация путешественника/мигранта/пассажира);
• гражданская идентификация (идентификация гражданина/резидента/избирателя);
• здравоохранение (идентификация пациента/медицинского работника);
• физический и логический доступ (идентификация владельца/пользователя/сотрудника/подрядчика/партнера);
• коммерческие приложения (идентификация потребителя/клиента);
• военное применение (идентификация врага/союзника).

Правоохранительные органы и общественная безопасность

Сохраняют свою значимость автоматизированные системы биометрической идентификации (АБИС – AFIS), которые могут создавать и хранить биометрическую информацию, соответствующую отпечаткам пальцев, изображению лица, радужной оболочки глаза и др.

Пограничный контроль, поездки и миграция

Электронный паспорт стал уже привычным биометрическим проездным документом. Биометрический паспорт включает в себя два сохраненных отпечатка пальцев и фотографию паспорта.

В 2020 г. в мире в обращении находятся более 1,2 млрд электронных паспортов.

В ряде стран учет граждан без проведения анализа отпечатков пальцев (или других биометрических модальностей) невозможен. По данным регионального представителя ООН в 2017 г.³, более 1 млн человек в Западной Африке не имеют гражданства и 60 млн не имеют документов, удостоверяющих личность.

Гражданская идентичность, регистрация населения и регистрация избирателей

Индийский проект Aadhaar является самой обширной в мире биометрической идентификационной системой.

Номер Aadhaar – это 12-значный уникальный идентификационный номер, выдаваемый всем жителям Индии. Учет основан на биографических и биометрических данных (фотография, 10 отпечатков пальцев, два сканирования радужной оболочки глаза).

По состоянию на сентябрь 2020 г., 1 262 505 064 человек зарегистрированы в Aadhaar, что соответствует охвату более 99% взрослого населения Индии.

Первоначально данный проект был связан со схемами государственных субсидий и пособий по безработице, теперь он включает в себя еще и систему платежей.

Здравоохранение и государственные услуги

С помощью биометрических технологий (отпечатки пальцев или другие биометрические модальности) владелец медицинской карты может получить доступ к дистанционному медицинскому обслуживанию или к другим государственным услугам.

Физический и логический контроль доступа (биометрические СКУД)

Биометрические системы контроля доступа помогают предотвратить несанкционированный доступ посторонних лиц:

• на объекты (территория, помещения);
• в компьютерные системы и сети.

Согласно последним исследованиям компании Counterpoint Research, в 2018 г. было произведено более 1 млрд смартфонов с датчиками отпечатков пальцев, а до конца 2020 г. будет поставлено 1 млрд смартфонов с биометрической технологией разблокировки по изображению лица.

Банковские и коммерческие приложения

С помощью биометрии банки, финтех-организации или даже операторы связи могут сделать обязательные проверки KYC (Know Your Customer) клиентов быстрее и эффективнее, используя биометрию.

В Индии разрешено использование KYC на базе Aadhaar для мобильных соединений и банковских счетов.

В розничной продаже используют распознавание лиц, чтобы идентифицировать премиум-клиента или бывшего магазинного воришку, как только они входят в магазин. Если система распознает такого человека, она посылает предупреждение менеджеру магазина.

Ритейл

Одним из самых первых пилотных проектов по биометрическим платежам, запущенных в РФ, является совместный проект сети супермаркетов "Азбука вкуса" и Сбербанка⁴ – биометрическая оплата товаров с помощью отпечатков пальцев (используется алгоритм российской фирмы Sonda Technology). Проект был пилотирован на базе одного магазина в Москве, в котором все кассы были оборудованы биометрическими POS-терминалами (IngenicoW-Bio с интегрированным сканером отпечатков пальцев IDEMIA). Необходимо отметить, что процесс осуществления биометрического платежа в системе Сбербанка осуществляется с учетом двухфакторной идентификации (необходимо все равно вводить 5-значный код по аналогии с ПИН-кодом).

SWiP – стартап, созданный менеджерами "Альфа-Групп". Компания развивает на российском рынке системы оплаты покупок QR-кодом, а также с помощью идентификации по лицу SelfieToPay (используется технология российской фирмы VisionLabs).

Для супернагруженных сетей с большими очередями (6–10 человек) ключевое преимущество использования SelfieToPay – это сокращение времени обслуживания покупателя (за счет отсутствия необходимости доставать банковскую карту или мобильный телефон для совершения оплаты, а также синхронизации биометрического признака с картой лояльности, когда скидка учитывается автоматически и нет необходимости носить с собой карты постоянного покупателя).

Впервые тестирование системы оплаты SWiP с помощью SelfieToPay было реализовано в московской сети общественного питания "Пять звезд" и в MediaCafe. В 2018 г. были реализованы два пилота – в сети Papa John’s и кофейне Cofix. Планировалось, что к SWiP будет подключено еще 60 пиццерий сети Papa John’s в Москве (в 10 точках можно будет расплатиться с использованием биометрических технологий (изображение лица), а в еще 50 будет доступна оплата по QR-коду).

В 2018 г. SWiP планировал реализовать интеграцию с Единой биометрической системой. В настоящее время для прохождения регистрации пользователю в приложении SWiP необходимо загрузить фотографию паспорта, селфи и селфи с паспортом. Интеграция с ЕБС позволяет операционно упростить процедуру регистрации пользователей в системе SelfieToPay (клиент, который ранее подтвердил свою личность в ЕБС, сможет пройти модерацию в SWiP без предъявления паспорта). Таким образом, SWiP, продвигая концепцию бесконтактных платежей, может стимулировать поток привлечения пользователей на платформу ЕБС. В целом такие интеграции позволяют говорить о перспективах развития в России национальной биометрической платежной системы: "Ростелеком" создает безопасное хранилище биометрических данных, а SWiP расширяет возможности применения этих данных для ритейла и гостиничного сервиса.

Сейчас к запуску готовится оплата по лицу в сети магазинов "Лента".

Военное применение

Военные Соединенных Штатов собирают данные о лицах, радужных оболочках, отпечатках пальцев и ДНК в биометрической системе идентификации с января 2009 г. Биометрическая программа началась еще в 2004 г. и первоначально собирала отпечатки пальцев.

Имеются сведения о том, что за период 2008–2017 гг. министерство обороны арестовало 1700 человек на основе биометрических и судебно-медицинских совпадений.

Мировой рынок биометрии

Согласно данным Global Markets Insights ^{5, 6}, глобальный рынок биометрических данных к 2024 г. превысит 50 млрд долларов.

Ожидается, что глобальный рынок автоматизированных систем идентификации отпечатков пальцев (AFIS) достигнет 26,55 млрд долларов к 2026 г., увеличившись в среднем на 18,6% в период с 2018 по 2026 гг.

Мировой рынок биометрии составил 17,28 млрд долларов в 2018 г. и, по прогнозам, достигнет 76,64 млрд долларов к 2027 г., увеличившись в среднем на 18%.

Российский рынок биометрии

В рейтинге стран по использованию биометрии⁷ России присудили 16 баллов из 25. Столько же получили Канада, Аргентина и Япония.

Прогнозируемые ежегодные темпы роста⁸ биометрических технологий в России в ближайшие три года превысят общемировой показатель более чем в 1,5 раза.

Доля России в общемировом объеме рынка биометрии существенно выросла за последние четыре года, и эта тенденция роста сохранится. Однако необходимо отметить, что сам показатель продолжает быть незначительным: к 2022 г. он немного превысит 1%.

Российский рынок биометрических технологий за последние четыре года демонстрировал активный рост на уровне 35,74% CAGR. Согласно прогнозам J’son & Partners Consulting, к концу 2022 г. рынок вырастет в 2,5 раза по сравнению с 2018 г. Прогнозируемые ежегодные темпы роста биометрических технологий в России в ближайшие четыре года превысят общемировой показатель в 1,6 раза и составят 25,62%.

Лицо

Структура российского рынка биометрических технологий значительно отличается от мирового. В то время, как в глобальном пространстве доминирующую долю продолжают занимать технологии распознавания по отпечатку пальца, в России наблюдается активное внедрение технологий распознавания по лицу. За последние три года они увеличили свою долю в общем объеме российского биометрического рынка почти до 50%, демонстрируя невероятный CAGR 106,7% в период 2015–2018 гг.

Ключевые факторы, обусловливающие рост лицевой биометрии в России:

1) технологический прорыв в области машинного обучения естественным путем обеспечил развитие технологий распознавания по лицу;

2) внедрение этой технологии в российский рынок, движущей силой которого стали достижения российских фирм (NtechLab, 3DiVi, ЦРТ, Tevian), занимающих первые места в международных конкурсах, что вызвало достаточный интерес со стороны крупных инвесторов и поддержку государства.

В ближайшие четыре года темпы роста технологии распознавания лица в России будут в 1,7 раза превышать аналогичный показатель по миру.

Вены руки

За последние четыре года российский рынок распознавания по венам руки демонстрировал рост в 46,08% CAGR (в 4,6 раза выше, чем для технологии распознавания по отпечаткам пальцев). Доля этого сегмента в общем объеме российского биометрического рынка в четыре раза превышает аналогичный общемировой показатель. Если в структуре мирового рынка биометрических технологий распознавание по венам руки занимает около 5%, то для России этот показатель составляет 17,3%. Аналитики отмечают, что большой вклад в развитие распознавания по венам руки внесла ведущая российская фирма "Прософт-Биометрикс". Необходимо отметить, что на российском рынке присутствуют новые игроки в этом сегменте, в частности компания HBS с технологией Hitachi (распознавания вен пальца).

Отпечатки пальцев

Распознавание по отпечаткам пальцев в России продолжает доминировать только в сегменте СКУД (преимущественно за счет более низкой стоимости), а также в области криминалистики. В общем же объеме российского биометрического рынка доля отпечатков пальцев сокращается, за последние четыре года более чем в два раза.

Голос

Рост технологий распознавания по голосу в России сдерживается как ограниченным функционалом применения (колл-центры), так и технологическим несовершенством модальности.

Радужная оболочка глаза (РОГ)

Технологии распознавания по РОГ ввиду высокой стоимости продолжат быть очень нишевым продуктом: ключевой целевой рынок будет фокусироваться на пограничном контроле и объектах с высокими требованиями к безопасности. Доля этой модальности на российском рынке к 2022 г. составит не более 1,2% (для сравнения: в мире этот показатель прогнозируется на уровне 13,5%). Ведущая российская компания по разработке систем РОГ – "ВЗОР Системы Идентификации".

Тренды российского рынка

Согласно имеющимся прогнозам, к 2022 г. доля биометрических СКУД и систем учета рабочего времени в общем объеме российского рынка достигнет 27% и будет соответствовать текущему уровню проникновения биометрии в карточные СКУД в мире. В технологическом плане в сегменте СКУД продолжают доминировать технологии отпечатков пальцев. Распознавание по венам в СКУД также занимает большую долю. Актуальной темой в последние 2–3 года для СКУД является распознавание лиц.

Ключевой тренд российского рынка биометрических технологий – развитие клиентских сервисов. Так, на спортивных объектах осуществляется переход от систем видеоаналитики к биометрии, интегрированной с билетными кассами. На транспорте – переход от систем видеонаблюдения и биометрических СКУД к системам Self-Boarding. В банковском секторе – от физических СКУД к удаленной идентификации клиентов. В секторе ритейла – от систем учета рабочего времени сотрудников к биометрическим платежным системам.

Банковско-финансовый сектор (финтех)

Финтех – это сектор⁴, в котором будет развиваться российский рынок биометрии в ближайшие 4–5 лет. Согласно оценкам J’son & Partners Consulting, именно рынок банковской биометрии в период 2018–2022 гг. будет демонстрировать самые высокие темпы роста – 54% CAGR по сравнению с другими отраслевыми сегментами и к концу прогнозного периода увеличит свою долю в общем объеме российского рынка биометрических технологий более чем в два раза. Совокупная текущая доля Retail и HoReCa в общем объеме российского биометрического рынка оценивается на уровне 28%. Прогнозируемые ежегодные темпы роста этих сегментов в ближайшие 3–5 лет составят 12–16%.

При этом и в России, и в мире именно банковская отрасль продолжит давать существенный прирост всему биометрическому рынку. Это касается и спортивных объектов, где идет оснащение стадионов системами видеонаблюдения с распознаванием лиц и прочими технологиями: в России большинство стадионов принадлежат напрямую государству (правительство регионов) либо ими владеют госкорпорации ("Газпром", "РусГидро", РЖД, ВТБ и др.). Для сравнения: в Европе практически все стадионы принадлежат клубам. Основным владельцем российских аэропортов также является государство.

Помимо таких банковских сервисов, как открытие счета и оформление кредита с использованием биометрических технологий, особый интерес со стороны финансовых институтов и ритейла вызывают биометрические платежные системы. J'son & Partners Consulting оценивает потенциал этой ниши в России на уровне 1–1,5 млрд операций в год общим объемом порядка 1,35 млрд рублей.

Ключевым драйвером развития биометрии в сегменте финтеха является национальная система удаленной биометрической идентификации (ЕБС), создающая безопасную среду для масштабирования рынка через интеграцию разнообразных клиентских сценариев федерального масштаба.

Бесконтактные биометрические технологии

Пандемия COVID-19 стала двигателем существенного роста бесконтактных биометрических технологий. Мировые и российские фирмы (NtechLab, ЦРТ, Tevian и др.) смогли быстро настроить (с использованием нейросетей) свои алгоритмы так, чтобы человек уверенно распознавался даже в том случае, если он в медицинской маске.

Мировой рынок бесконтактных биометрических технологий составил 6,66 млрд долларов в 2019 г. и, как ожидается, достигнет 25,03 млрд долларов к 2027 г., увеличившись в среднем на 18% в течение прогнозируемого периода. Растущая популярность и потребность в более удобных и безопасных системах аутентификации, а также благоприятный сценарий регулирования являются основными факторами, стимулирующими рост рынка. Однако высокие затраты на бесконтактные биометрические решения и кража данных препятствуют росту рынка.

Сегмент распознавания жестов, по прогнозам, вырастет с 9,8 млрд долларов в 2020 г. до 32,3 млрд долларов в 2025 г. при среднем значении темпов 27%.

Рынок бесконтактного применения биометрии, по прогнозам, достигнет 15,3 млрд долларов в 2025 г. с 6,8 млрд долларов США в 2020 г. при среднем значении темпов развития 17,4%. Основными драйверами роста будут направления обеспечения гигиены и другие программы, развернутые государственными органами. Растущий спрос на технологии бесконтактной биометрии в смартфонах, а также бесконтактные биометрические решения с модернизированными функциями отслеживания и управления создадут возможности для этого. Главным сдерживающим фактором является более высокая стоимость данных решений.

Новые направления

К новым перспективным направления относятся:

1. Мультимодальная биометрия. Использование нескольких биометрических признаков в сочетании, например, лица и радужной оболочки или радужной оболочки и отпечатков пальцев позволило значительно снизить частоту ошибок.
2. Поведенческая биометрия. Мировой рынок поведенческой биометрии будет ежегодно расти в среднем на 24% и к 2023 г. составит более 2,5 млрд долларов. В России технологию развивает, к примеру, компания Smart Security из Казани, и в перспективе спрос на нее со стороны финансовых институтов будет только повышаться.
3. Распознавание эмоций. Из новых продуктов можно отметить HeedBook, кросс-платформенный сервис для оценки качества обслуживания клиентов, и EmoDetect от компании "Нейроботикс", позволяющий определять психоэмоциональное состояние человека по выборке изображений.

Вызовы и проблемы

Рассматривая существующие проблемы, необходимо отметить следующие:

• разработка алгоритмов и технических средств для исключения возможности проведения атак на биометрическую систему;
• социальные протесты со стороны части населения из-за опасений возможности тотального контроля;
• сложности в создании полномасштабной системы тестирования биометрических решений.

Законодательство

Закон, расширяющий возможности применения биометрии⁹ и уточняющий требования к ее безопасности, с высокой степенью вероятности будет принят до конца 2020 г., заявил "Известиям" глава комитета Госдумы по финрынку Анатолий Аксаков. Сразу после вступления в силу поправок изображение лица и данные голоса можно будет использовать для оплаты покупок взглядом в камеру.

"Биометрическая оплата позволяет сократить время цикла обслуживания клиента с в среднем 20 до 5 секунд. Для удаленной идентификации точность распознавания составляет 99,99%. В системе работает алгоритм Liveness Detection, который позволяет отличить живого человека от фотографии и при необходимости запрашивать пароль", – заявили "Известиям" в "Ростелекоме".

Сегодня мы видим, что текущее развитие биометрических технологий на основе современных технических средств привело к тому, что практически каждый человек так или иначе соприкоснулся с биометрией, например при доступе к смартфону с помощью изображения лица или отпечатка пальца.

Минаев Юрий
Старший научный сотрудник ФГУ НПО "СТиС" МВД России

Мамаев Василий
Заместитель директора НП "Русское биометрическое общество"

¹ http://www.allbiometrics.ru/
² https://www.thalesgroup.com/en/markets/digital-identity-and-security/government/inspired/biometrics
³ https://findbiometrics.com/biometrics-against-statelessness-405244/
⁴ https://json.tv/ict_telecom_analytics_view/innovatsii-v-fintech-biometriya-kak-sredstvo-plateja-keysy-vnedreniya-v-rossii-20181203041108
⁵ http://www.techportal.ru/security/biometrics/mirovoy-i-rossiyskiy-rynki-biometrii/
⁶ https://www.researchandmarkets.com/
⁷ https://www.tadviser.ru/index.php
⁸ https://www.secuteck.ru/articles/rossijskij-biometricheskij-rynok-v-2019-2022-godah
⁹ https://iz.ru/1071376/2020-10-09/zakon-o-biometrii-planiruiut-priniat-do-kontca-2020-goda