El reconeixement d'empremta dactilar és un mètode d'identificació biomètrica per excel·lència, ja que és fàcil d'adquirir i fàcil d'utilitzar. L'ús d'empremta dactilar pel reconeixement d'un individu va tenir orígens al gràcies a les investigacions de Sir William Herschel. L'empremta dactilar és una característica única de cada ésser humà. L'empremta dactilar no es veu afectada pel desenvolupament del cos, i en cas de produir-se una ferida involuntària, l'epidermis és capaç de regenerar-se, en aproximadament 15 dies, prenent la seva forma original. Existeix una ciència encarregada de l'estudi de l'empremta dactilar anomenada Dactiloscòpia, gràcies a aquesta s'han pogut desenvolupar les tecnologies que permeten captar i processar l'empremta dactilar existents actualment.
Història Des de finals del s'han utilitzat les empremtes dactilars per al reconeixement de persones, s'ha pogut fer gràcies als punts o característiques que Sir Francis Galton va definir, mitjançant les quals es pot identificar una empremta dactilar. Els punts Galton, anomenats minúcies, són la base per la ciència d'identificació d'empremta dactilar la qual va sofrir una gran transició al segle passat. El reconeixement d'empremta dactilar digital va començar a finals dels anys 60, amb l'aparició dels ordinadors i la seva tecnologia es va deixar enrere tot el procés manual i totes les hores que eren necessàries per realitzar el reconeixement d'una empremta dactilar. En 1969 l'FBI va contractar a l'Institut Nacional d'Estàndards i Tecnologia (NIST), per l'estudi del procés d'automatització, classificació, cerca i concordança de les empremtes dactilars. El NIST va identificar dos punts claus:
Escanejar les targetes amb empremtes dactilars i extreure les minúcies de cada empremta. Cercar, comparar i combinar les llistes de minúcies contra grans dipòsits d'empremtes dactilars.
El 1975, l'FBI va fundar el desenvolupament d'escàners d'empremta dactilar per classificadors automatitzats i tecnologia d'extracció de minúcies, aquest desenvolupament va portar a la creació d'un lector prototip. Aquest primer lector utilitzava tècniques capacitives per recollir les minúcies. En aquell moment només es guardaven dades biogràfiques dels individus, la classificació de les dades de les empremtes dactilars i les minúcies, perquè guarda les imatges digitals de les empremtes dactilars era prohibitiu. Durant les següents dècades, el NIST es va centrar a desenvolupar mètodes automàtics per digitalitzar les empremtes dactilars en tinta i en els efectes de compressió i qualitat de la imatge, en la classificació, l'extracció de minúcies i la concordança, arribant al desenvolupament de l'algorisme M40, un dels primers algorismes operacional que va implementar l'FBI per fer més ràpida la cerca de persones. La tecnologia d'empremtes dactilars va anar millorant i en l'any 1981, cinc sistemes automatitzats de reconeixement d'empremta dactilar van sortir. Diversos sistemes estatals als Estats Units i altres països havien desenvolupat i implementat els seus sistemes autònoms, desenvolupats per un nombre diferent de proveïdors. Durant aquesta evolució no es va tenir en compte la comunicació i l'intercanvi de dades entre sistemes, per tant una empremta dactilar presa amb un sistema no podia ser cercada en un altre tipus de sistema, això va portar a la necessitat i el desenvolupament dels estàndards per empremta dactilar.
La necessitat d'un sistema d'identificació integrat en la comunitat de la justícia criminal dels Estats Units es va tornar ràpidament evident, la següent fase en l'automatització de les empremtes dactilars va ocórrer en finalitzar la competència dels sistemes automatitzats del reconeixement d'empremta dactilar (Automated Fingerprint Identification System) IAFIS. La competència va trobar tres reptes principals:
Adquisició d'empremtes dactilars digitals. Extracció de característiques de les crestes locals. Concordança de patrons de característiques de crestes.
Els sistemes model demostrats van ser avaluats basant-se en uns requeriments específics de rendiment, l'encarregat de construir el segment AFIS del projecte IAFIS de l'FBI va esser la multinacional Lockheed Martin, i el 1999 els components principals del IAFIS van començar a estar operacionals. durant aquests anys van aparèixer els productes comercials de reconeixement d'empremta dactilar per controls d'accés, sistemes de login, i per benefici de funcions de verificació, arribant a implantar-se reconeixedors d'empremtes dactilars a ordinadors portàtils i a dispositius mòbils. És sabut que Aristòtil i altres savis de nom no conegut es van preocupar d'aquest aspecte singular de la mà de l'humà. Existeixen proves de fa 1200 anys, en què un règim carcerari de la Xina i Japó exigia com a requisit previ a la internació en la presó l'estampat de l'empremta dactilar del polze en un registre.
Sistemes dactiloscòpics Els sistemes dactiloscòpics són eines que s'utilitzen per identificar a les persones mitjançant l'empremta digital. Parteix de la dactiloscòpia, la ciència que estudia les empremtes digitals, aquesta ciència es basa en tres principis fonamentals:
Perennitat: Gràcies al fisiòleg txec Joan Evangelista Purkinje, sabem que les empremtes dactilars es manifesten a partir del sisè mes del desenvolupament de l'embrió, i que estan presents al llarg de tota la vida de les persones, fins a la seva descomposició. Immutabilitat: Les característiques de les empremtes dactilars no es veuen afectades pel desenvolupament físic de les persones ni per cap mena de malaltia, en cas de produir-se una ferida involuntària, el teixit epidèrmic és capaç de regenerar-se a la seva forma original en aproximadament 15 dies. Diversitat infinita: Les empremtes dactilars són úniques i irrepetibles, cada persona posseeix empremtes dactilars amb característiques individuals. Les empremtes dactilars no es desenvolupen com un procés genètic, sinó que és un procés aleatori, per aquest motiu les empremtes dactilars entre bessons idèntics i parents de la mateixa família no tenen cap mena de correlació.
Característiques de les empremtes dactilars És molt fàcil veure que a la pell dels dits existeixen certs tipus de rugositats, la pell no és uniforme, aquestes rugositats s'han classificat per poder reconèixer les empremtes dactilars.
Papil·les: Són les petites protuberàncies que neixen a la dermis i sobresurten completament a l'epidermis, les seves formes són molt variades, poden ser còniques, hemisfèriques, piramidals o amb forma de berruga. El nombre de papil·les agrupades en cada mil·límetre quadrat és de 36 i la seva mida és de 55 a 255 mil·lèsim de mil·límetre d'alçada. Crestes: Les crestes són els contorns que sobresurten de la pell formats per una successió de papil·les, aquests contorns segueixen les sinuositats dels solcs en totes les direccions i formen una infinitat de figures a les puntes dels dits, són més amples a la seva base que en la seva cúspide, donen la sensació de muntanya i són coneguts com a crestes papil·lars. Solcs: S'anomena solc a l'espai enfonsat que existeix entre papil·la i papil·la, són coneguts com a solcs interpapil·lars perquè quan s'entinten els dits, la tinta no cobreix per complet l'empremta del dit, per això en fer la impressió de l'empremta en una superfície plana apareixen espais en blanc. Porus: Els porus són petits orificis que estan situats a la cúspide de les crestes papil·lars o prop del seu vèrtex, tenen la funció de segregar la suor, aquests porus tenen diferents formes que poden ser circulars, ovoïdals, triangulars entre d'altres. miniatura|Característiques de l'empremta dactilar Classificació dels dactilogrames S'anomena dactilograma als dibuixos o figures formades per les crestes papil·lars, la paraula deriva dels vocables grecs daktylos (dits) i grammas (escrit). Existeixen tres tipus de dactilogrames segons les seves característiques:
Dactilograma natural: És el que apareix al dit, format per les crestes capil·lars de manera natural. Dactilograma artificial: És el resultat d'entintar l'empremta dactilar i imprimir-la en una zona adequada. Dactilograma latent: És el resultat de deixar una empremta dactilar en una superfície, aquesta queda marcada amb una empremta invisible i per la seva recuperació calen reactius adequats.
Un dactilograma es pot dividir en tres parts, coneguts com a sistemes dactilars. Existeixen tres tipus de sistemes dactilars; El sistema Basilar, el sistema Marginal i el sistema Nuclear. Tots els dactilogrames coinsideixen en el fet que les crestes papil·lars no descriuen formes aleatòries, sinó que s'agrupen fins a arribar a construir sistemes definits per la seva uniformitat d'orientació i figura. Es poden distingir quatre grups o classes de diferents configuracions dèrmiques segons l'anomenada classificació de Henry, però abans s'ha d'estudiar dues singularitats presents en algunes empremtes dactilars, el Nucli (Core) i la Delta. Nucli: És el centre aproximat del dactilograma, en aquest punt se centren també totes les corbes, els arcs i altres formes creades per les crestes papil·lars. Delta: És un punt de separació entre la part de l'empremta dactilar que segueix un patró i la part que deixa de seguir-ho.
Classificació de Henry Existeixen quatre classes d'empremta dactilar classificats segons les seves configuracions: Arc: Aquest dactilograma és un dels tipus fonamentals, no té punts delta i tampoc té nucli, es caracteritza pel fet que en el començament les crestes són pràcticament rectes i progressivament es van arquejant per donar una forma aproximada de mig cercle. Bucle esquerre: Es caracteritza pel fet que les crestes que formen el seu nucli neixen des del costat esquerre del dibuix i fan el recorregut cap a la dreta, per després donar la volta sobre si mateixes per retornar al punt de partida. Aquesta classe té un punt delta a la part dreta del dibuix. Bucle dreta: Es caracteritza per tindre crestes que neixen des del costat dreta del dibuix creant un nucli, donant la volta per si mateixes i terminar al costat inicial, té un punt delta a la part esquerra del dibuix. Espira: S'anomena espira perquè la forma de les crestes papil·lars semblen espires, en molts casos semblants a flors. La seva característica més important és que té dos punts delta, un al costat dret i altre a l'esquerre, el seu nucli pot adoptar formes circulars, el·líptiques i espirals. Es poden trobar casos poc freqüents on apareixen tres punts deltes, aquests són coneguts com a tridèltic.
miniatura|Bucle dretaminiatura|Espira amb dues deltes i nucliminiatura|Bucle esquerraminiatura|Arc
Procés de reconeixement d'empremta dactilar Per al reconeixement d'empremta dactilar es parteix del Sistema d'Identificació Automatitzada d'Empremtes Dactilars (AFIS), té un índex de seguretat molt elevat, ja que verifica la identitat d'una persona segons les característiques de les empremtes dactilars. AFIS crea un model assistit per ordinador de l'empremta dactilar, que pot esser contrastat enfront d'altres presentades sigui en persona o amb una fracció d'empremta obtinguda, i, mitjançant algorismes i tècniques associar l'empremta amb dades emmagatzemades en bases de dades. Podem distingir quatre etapes per al processament:
Sensors d'empremta dactilar: Existeixen diversos models, permeten la detecció de l'empremta, sigui per registrar-la o per validar-la. Terminals, equip de còmput estàndard: Són els encarregats d'enviar la informació preprocessada al servidor. Servidor: És l'encarregat de la validació de l'empremta i del manegament dels dispositius òptics que permeten emmagatzemar i recuperar la informació sol·licitada pel servidor.