La autenticación uno a uno basada en el olor del aliento utilizando un sensor olfativo artificial podría ser posible en un futuro próximo, como se demuestra en la presentación de este artista. Crédito: Universidad de Kyushu / Laboratorio Yanagida
La autenticación biométrica, como las huellas dactilares y el escaneo del iris, es un elemento básico de cualquier película de espías, y tratar de eludir estas medidas de seguridad suele ser un punto clave del dibujo. Pero en estos días, la tecnología no se limita a los espías, ya que la verificación de huellas dactilares y el reconocimiento facial ahora son características comunes en muchos de nuestros teléfonos.
Ahora, los investigadores han desarrollado una posible nueva opción de aroma para un conjunto de herramientas de seguridad biométrica: tu aliento. En un informe publicado en comunicación químicaInvestigadores del Instituto de Química e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Kyushu, en colaboración con la Universidad de Tokio, han desarrollado un sensor olfativo capaz de reconocer a las personas mediante el análisis de compuestos en su aliento.
En combinación con el aprendizaje automático, esta «nariz artificial» hecha de una matriz de sensores de 16 canales pudo autenticar hasta 20 personas con una precisión promedio de más del 97%.
En esta era de información y tecnología, la autenticación biométrica es una forma importante de proteger activos valiosos. Desde los sospechosos habituales de huellas dactilares, huellas palmares, voces y rostros hasta las opciones menos comunes para las venas de las orejas y los dedos, hay una variedad de datos biométricos que las máquinas pueden usar para identificarlo.
Chaiyanut Jirayupat, primer autor del estudio, explica: «Estos métodos dependen de la singularidad física de cada individuo, pero no son infalibles. Las características físicas se pueden copiar o incluso verse comprometidas por una lesión». «Recientemente, el olor humano ha surgido como una nueva clase de autenticación biométrica, esencialmente utilizando una composición química única para confirmar su identidad».
Imagen de un sensor olfativo artificial utilizado para la autenticación biométrica basada en la respiración. El sensor consta de una matriz de canales de 4×4 para un total de 16 sensores. Cada sensor detecta un grupo específico de compuestos que se encuentran en el aliento humano. Luego, los datos son procesados por una red neuronal que luego identifica al individuo. Crédito: Universidad de Kyushu / Laboratorio Yanagida
Uno de esos objetivos eran los compuestos gaseosos transdérmicos producidos por la piel. Sin embargo, estos métodos tienen sus limitaciones porque la piel no produce una concentración lo suficientemente alta de compuestos volátiles para que las máquinas los detecten.
Entonces, el equipo se dio la vuelta para ver si se podía usar la respiración humana en su lugar.
«Las concentraciones de compuestos volátiles de la piel pueden llegar a varias partes por billón o trillón, mientras que los compuestos que salen del aliento pueden llegar a partes por millón», continúa Jirayupat. «De hecho, el aliento humano ya se ha utilizado para determinar si una persona tiene cáncer, diabetes e incluso COVID-19».
El equipo comenzó analizando la respiración de las personas para ver qué compuestos podrían usarse para la autenticación biométrica. Se encontró que un total de 28 compuestos eran opciones viables.
En base a esto, desarrollaron una matriz de sensores olfativos con 16 canales, cada uno de los cuales puede identificar un grupo específico de compuestos. Luego, los datos del sensor se pasaron a un sistema de aprendizaje automático para analizar la composición del aliento de cada persona y desarrollar un perfil para distinguir al individuo.
Los sujetos comienzan a respirar en una bolsa de recolección. Luego, el quiste se conecta a un sensor olfativo, que analiza los compuestos presentes en el aliento del individuo. Dependiendo de la concentración de los compuestos, el sistema de aprendizaje automático identifica al individuo. Crédito: Universidad de Kyushu / Laboratorio Yanagida
Al probar el sistema con muestras de aliento de seis personas, los investigadores encontraron que las personas podían identificarse con una precisión promedio del 97,8 %. Este alto nivel de precisión se mantuvo constante incluso cuando el tamaño de la muestra se incrementó a 20 sujetos.
«Este era un grupo diverso de personas de diferentes edades, géneros y nacionalidades. Es alentador ver una precisión tan alta en todos los ámbitos», explica Takeshi Yanagida, quien dirigió el estudio.
Sin embargo, admite que se necesita más trabajo antes de que llegue a su próximo teléfono inteligente.
“En este trabajo, solicitamos a los participantes que ayunaran seis horas antes de la prueba”, concluye Yanagida. «Hemos desarrollado una buena base. El siguiente paso será mejorar esta tecnología para que funcione independientemente de la dieta. Afortunadamente, nuestro estudio actual muestra que agregar más sensores y recopilar más datos puede superar este obstáculo».
Chaiyanut Jirayupat et al., Autenticación individualizada basada en el olor del aliento a través de un sistema de detección olfativa artificial y aprendizaje automático, comunicación química (2022). doi: 10.1039/d1cc06384g
Presentado por la Universidad de Kyushu
La frase: Getting to Know You Using Breath Biometrics (22 de junio de 2022) Obtenido el 22 de junio de 2022 de https://techxplore.com/news/2022-06-sniffing-identity-biometrics.html
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