Renifler votre identité avec la biométrie respiratoire

Renifler votre identité avec la biométrie respiratoire

L’authentification individuelle basée sur l’odeur de l’haleine à l’aide d’un capteur olfactif artificiel pourrait devenir possible dans un avenir proche, comme le montre le rendu de cet artiste. Crédit : Université de Kyushu/Yanagida Lab

L’authentification biométrique, comme les analyses d’empreintes digitales et d’iris, est un élément essentiel de tout film d’espionnage, et essayer de contourner ces mesures de sécurité est souvent un point central de l’intrigue. Mais de nos jours, la technologie ne se limite pas aux espions, car la vérification des empreintes digitales et la reconnaissance faciale sont désormais des fonctionnalités courantes sur bon nombre de nos téléphones.

Maintenant, les chercheurs ont développé une nouvelle option odorante potentielle pour la boîte à outils de sécurité biométrique : votre haleine. Dans un rapport publié en Communications chimiquesdes chercheurs de l’Institut de chimie et d’ingénierie des matériaux de l’Université de Kyushu, en collaboration avec l’Université de Tokyo, ont mis au point un capteur olfactif capable d’identifier les individus en analysant les composés contenus dans leur haleine.

Combiné à l’apprentissage automatique, ce « nez artificiel », construit avec un réseau de capteurs à 16 canaux, a pu authentifier jusqu’à 20 individus avec une précision moyenne de plus de 97 %.

À l’ère de l’information et de la technologie, l’authentification biométrique est un moyen essentiel de protéger des actifs précieux. Des suspects habituels des empreintes digitales, des empreintes de paume, des voix et des visages aux options moins courantes de l’acoustique des oreilles et des veines des doigts, il existe une variété de données biométriques que les machines peuvent utiliser pour vous identifier.

“Ces techniques reposent sur l’unicité physique de chaque individu, mais elles ne sont pas infaillibles. Les caractéristiques physiques peuvent être copiées, voire compromises par une blessure”, explique Chaiyanut Jirayupat, premier auteur de l’étude. “Récemment, l’odeur humaine est apparue comme une nouvelle classe d’authentification biométrique, utilisant essentiellement votre composition chimique unique pour confirmer qui vous êtes.”

Renifler votre identité avec la biométrie respiratoire

Image d’un capteur olfactif artificiel utilisé pour l’authentification biométrique basée sur le souffle. Le capteur est composé d’un réseau de 4×4 canaux pour un total de 16 capteurs. Chaque capteur détecte une gamme spécifique de composés présents dans l’haleine humaine. Les données sont ensuite traitées par un réseau de neurones, qui détermine ensuite l’individu. Crédit : Université de Kyushu/Yanagida Lab

L’une de ces cibles a été les gaz percutanés – des composés produits à partir de votre peau. Cependant, ces méthodes ont leurs limites car la peau ne produit pas une concentration suffisamment élevée de composés volatils pour que les machines puissent les détecter.

Ainsi, l’équipe s’est tournée pour voir si le souffle humain pouvait être utilisé à la place.

“La concentration de composés volatils de la peau peut être aussi faible que plusieurs parties par milliard ou billion, tandis que les composés expirés par l’haleine peuvent atteindre des parties par million”, poursuit Jirayupat. “En fait, la respiration humaine a déjà été utilisée pour identifier si une personne a un cancer, du diabète et même le COVID-19.”

L’équipe a commencé par analyser l’haleine des sujets pour voir quels composés pourraient être utilisés pour l’authentification biométrique. Au total, 28 composés se sont révélés être des options viables.

Sur cette base, ils ont développé un réseau de capteurs olfactifs avec 16 canaux, chacun pouvant identifier une gamme spécifique de composés. Les données du capteur ont ensuite été transmises à un système d’apprentissage automatique pour analyser la composition de la respiration de chaque personne et développer un profil à utiliser pour distinguer un individu.

Renifler votre identité avec la biométrie respiratoire

Les sujets commencent par respirer dans un sac collecteur. Le sac est ensuite relié au capteur olfactif, qui analyse les composés présents dans l’haleine de l’individu. Sur la base de la concentration des composés, le système d’apprentissage automatique identifie l’individu. Crédit : Université de Kyushu/laboratoire de Yanagida

En testant le système avec des échantillons d’haleine de six personnes, les chercheurs ont découvert qu’il pouvait identifier les individus avec une précision moyenne de 97,8 %. Ce haut niveau de précision est resté constant même lorsque la taille de l’échantillon a été portée à 20 personnes.

“Il s’agissait d’un groupe diversifié d’individus d’âge, de sexe et de nationalité différents. Il est encourageant de voir une telle précision dans tous les domaines”, explique Takeshi Yanagida qui a dirigé l’étude.

Néanmoins, il admet que plus de travail est nécessaire avant qu’il n’arrive sur votre prochain smartphone.

“Dans ce travail, nous avons demandé à nos sujets de jeûner six heures avant le test”, conclut Yanagida. “Nous avons développé une bonne base. La prochaine étape consistera à affiner cette technique pour qu’elle fonctionne quel que soit le régime alimentaire. Heureusement, notre étude actuelle a montré que l’ajout de plus de capteurs et la collecte de plus de données peuvent surmonter cet obstacle.”


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Plus d’information:
Chaiyanut Jirayupat et al, Authentification individuelle basée sur l’odeur respiratoire par un système de capteur olfactif artificiel et apprentissage automatique, Communications chimiques (2022). DOI : 10.1039/d1cc06384g

Fourni par l’Université de Kyushu

Citation: Renifler votre identité avec la biométrie respiratoire (2022, 22 juin) récupéré le 22 juin 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-06-sniffing-identity-biometrics.html

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