Le mot biométrie signifie littéralement « mesure du vivant » et désigne dans un sens très large l'étude quantitative des êtres vivants. Parmi les principaux domaines d'application de la biométrie, on peut citer l'agronomie, l'anthropologie, l'écologie et la médecine.
L'usage de ce terme se rapporte de plus en plus à l'usage de ces techniques à des fins de reconnaissance, d'authentification et d'identification, le sens premier du mot biométrie étant alors repris par le terme biostatistique.
La biométrie est la vérification de l'identité d'un individu par ce qu'il est, c'est-à-dire en utilisant des caractéristiques physiques ou comportementales.
Différentes significations Étude quantitative des êtres vivants Durant tout le , le mot « biométrie » a été utilisé quasi exclusivement dans le sens très large de l'« étude quantitative des êtres vivants », notamment à l'aide des méthodes statistiques. C'est dans cette optique que la revue Biometrika paraît depuis 1901 et que The International Biometric Society The International Biometric Society (Société internationale de biométrie) a été fondée en 1947 The roads traveled: our 50 year journey - Lynne Billard (université de Géorgie), 1996, .J.O. Irwin, « Biometric Method, Past, Present, and Future », in Biometrics Vol. 15, , septembre 1959, ..
On peut mentionner aussi les revues Biometrics Bulletin (devenue ) et Biometrische Zeitschrift (devenue Biometrical Journal), lancées respectivement en 1945 et 1959, ainsi que l'existence d'un nombre important de sociétés et groupes nationaux de biométrie.
Identification des personnes Depuis le début du , le mot « biométrie » est utilisé également dans le sens plus restrictif de l'« identification des personnes » en fonction de caractéristiques biologiques, telles que les empreintes digitales, les traits du visage, etc. ou de caractéristiques comportementales, telles que la reconnaissance vocale, la signature, la démarche, etc.
Informations complémentaires En anglais, la distinction entre les deux acceptions du mot « biométrie » est parfois faite en utilisant respectivement « » dans le premier cas et « » dans le deuxième cas. Dans le premier cas, le mot « biostatistique » (en anglais : « ») est aussi considéré dans une certaine mesure comme équivalent de « biométrie », en particulier dans le domaine médical.
On pourrait ajouter qu'au cours du , le mot « biométrie » avait déjà été utilisé, sans réelles bases scientifiques, dans l'optique de la recherche des « vibrations vitales », en vue de mesurer des degrés de vie, de santé et de maladie« Les mots "biomètre", "biométrie" et biométrie" au dix-neuvième siècle » - Pierre Dagnelie, Biometric Bulletin 5 (3), 3-4, 1988 .
Identification des personnes En France, le CLUSIF définit sa propre acception du mot « biométrie » : . Les techniques d'identification par la biométrie servent principalement à des applications dans le domaine de la sécurité, comme le contrôle d'accès automatique, un tel dispositif étant qualifié de « système de contrôle biométrique ». L'État français et d'autres étudient également les applications militaires des nanotechnologies. (d'après le CLUSIF).
Ce contrôle des individus aux moyens de technologies mises au service de sociétés privées ou publiques pose cependant des questions éthiques car la Commission nationale de l'informatique et des libertés et les citoyens disposent de peu de moyens pour en contrôler l'utilisation et éviter les éventuels abus.
Analyse morphologique L'analyse morphologique peut se pratiquer avec les empreintes digitales, l'iris, le réseau vasculaire de la rétine ou de la paume de la main, la morphologie de la main, le poids, ainsi qu'avec les traits du visage.
Les deux moyens biométriques principaux sont les empreintes digitales et l'iris.
Les empreintes digitales thumb|upright|Clé USB à reconnaissance biométrique d'empreintes digitales
Une empreinte digitale est le dessin formé par les lignes de la peau des doigts, des paumes des mains, des orteils ou de la plante des pieds. Ce dessin se forme durant la période fœtale. Il existe deux types d’empreintes : l'empreinte directe (qui laisse une marque visible) et l'empreinte latente (saleté, sueur ou autre résidu déposé sur un objet). Elles sont uniques et immuables, elles ne se modifient donc pas au cours du temps (sauf par accident comme une brûlure par exemple). La probabilité de trouver deux empreintes digitales similaires est de 1 sur 1024. Les jumeaux homozygotes auront des empreintes très proches mais pas identiques.
Elles sont composées, de façon rudimentaire, de terminaisons en crêtes, soit le point où la crête s’arrête, et de bifurcations, soit le point où la crête se divise en deux.
Le noyau est le point intérieur, situé en général au milieu de l’empreinte. Il sert souvent de point de repère pour situer les autres minuties. D’autres termes sont également rencontrés : le lac, l’île, le delta, la vallée, la fin de ligne… Ces caractéristiques peuvent être numérisées. Une empreinte complète contient en moyenne une centaine de points caractéristiques mais les contrôles ne sont effectués qu'à partir de 12 points. Il est quasiment impossible de trouver deux individus présentant 12 points caractéristiques identiques, même dans une population de plusieurs millions de personnes.
Reconnaissance de l’iris
L’utilisateur doit fixer l’objectif d'une caméra numérique qui balaie l’iris d’une personne d’une distance de , et acquiert directement son dessin. Elle le compare ensuite à un fichier informatisé d’identification personnelle (les systèmes de comparaison en usage aujourd’hui sont en mesure de fouiller une banque de données à la vitesse de plusieurs millions de codes iridiens par seconde).
Or, l'iris est un organe sensible, sa taille est petite et il est obscurci par les cils, les paupières ou les lentilles de contact. De plus, elle est variable et les utilisateurs ont tendance à bouger. Il est donc assez difficile d'avoir une bonne image de l'iris, il faut que ce soit rapide, précis et qu'il n'y ait pas de lumière pouvant se refléter sur l’œil.
La prise de vue de l'iris est effectuée le plus souvent par une caméra (caméra CCD monochrome ) employée avec une source de lumière de longueur d’onde comprise entre , invisible pour les humains.
D’autres systèmes emploient une caméra à large vision qui permet la localisation des yeux sur le visage, puis une autre caméra avec une vision étroite prend des images des yeux (il y a une plus grande résolution) avec un capteur classique et un objectif macro. Les différentes contraintes, en particulier de l'éclairage, imposent une proximité entre le capteur et l’œil (30 à ), car plus l’œil est éloigné plus il y a de problèmes. Il faut également tenir compte des reflets ponctuels, de la non-uniformité de l’éclairage, et des images de l’environnement qui se reflètent sur l’iris. On utilise alors un éclairage artificiel (diodes DEL) infrarouge, tout en atténuant le plus possible l’éclairage ambiant.
Pour le traitement numérique, la méthode employée est celle de John Daugman : après la numérisation de l’image de l’œil, le logiciel détermine le centre de la pupille et le contour de l’iris. Puis sur ces deux données le logiciel établit des bandes de tailles égales (la taille varie selon la dilatation de la pupille) pour former un fichier « gabarit », à partir de l’analyse de la texture de l’iris. Le fichier formé est un code iridien accompli grâce à l'algorithme de Daugman.
Reconnaissance de visage On peut identifier un individu en fonction de ses caractéristiques faciales en effectuant des mesures : écartement des yeux, arêtes du nez, commissures des lèvres, oreilles, menton. Ces différentes caractéristiques sont analysées par les systèmes de reconnaissance faciale et comparées à une base de données existante. Cette méthode permet d’identifier une personne ou de vérifier une identité.
Le système évolue et l’on peut maintenant reconnaître des visages en mouvement, vu de profil et on peut aussi désormais vieillir un visage.
Analyse biologique
Une deuxième technologie biométrique recourt aux analyses biologiques (odeur, groupe sanguin, salive, urine, analyse ADN…)CNIL, rapport d'activité 2000, La Documentation française, p. 101.
Analyse comportementale Outre les caractéristiques physiques et biologiques, un individu possède également plusieurs éléments liés à son comportement qui lui sont propres :
dynamique des frappes au clavier () : pour identifier une personne grâce à son style de frappe, la frappologie mesure des paramètres comme le temps de pression sur chaque touche, le temps de relâchement, le temps de vol entre deux touches ou encore le nombre de doigts utilisés, selon Christophe Rosenberger, professeur à l'ENSICAEN et introducteur de cette discipline en France.. Les frappes au clavier sont influencées par plusieurs choses ; tout d'abord, selon le texte que l'on tape et, de manière plus générale selon sa nature, on aura tendance à modifier sa façon de taper au clavier. C'est d'ailleurs un des moyens utilisés par certaines attaques () pour essayer d'inférer le contenu ou la nature du texte tapé de façon à remonter jusqu'à un mot de passe par exemple. Cette technique de frappologie est assez satisfaisante mais reste néanmoins statistiques. Ensuite, le facteur comportemental entre en jeu, et ce facteur va être, lui, différent pour chaque individu. Les facteurs sont à peu de chose près identiques à ceux évoqués précédemment : ce sont les durées entre frappes, la fréquence des erreurs, durée de la frappe elle-même, etc. La différence se situe plus au niveau de l'analyse, qui peut être soit statique et basée sur des réseaux neuronaux, soit dynamique et statistique (comparaison continuelle entre l'échantillon et la référence).
reconnaissance vocale () : les données utilisées par la reconnaissance vocale proviennent à la fois de facteurs physiologiques et comportementaux. Ils ne sont en général pas imitables.
dynamique des signatures () : ce type de biométrie est à l'heure actuelle peu utilisé mais ses défenseurs espèrent l'imposer assez rapidement pour des applications spécifiques (documents électroniques, rapports, contrats…). Le procédé est habituellement combiné à une palette graphique (ou équivalent) munie d'un stylo. Ce dispositif va mesurer plusieurs caractéristiques lors de la signature, tels que la vitesse, l'ordre des frappes, la pression et les accélérations, le temps total, etc. Bref tout ce qui peut permettre d'identifier une personne de la façon la plus sure possible quand on utilise une donnée aussi changeante que la signature.
L'informatique ambiante utilise différents capteurs, dont éventuellement des « capteurs biométriques » pour permettre aux personnes de communiquer de manière plus intuitive avec les personnes (exemple : le projet SixthSense développé par Pranav Mistry au MIT).
Des systèmes informatiques peuvent aussi utiliser la biométrie pour la recherche de visage, de personnes dans une vidéo, des images, une foule, etc., avec des risques potentiels ou avérés pour la protection de la vie privée.
Analyse comportementale et morphologique La voix La gestuelle
Biométries douces
Le terme de biométrie douce désigne les éléments que les humains utilisent pour se reconnaître, mais qui ne sont pas uniques et ne peuvent pas permettre une identification exacte. La couleur des yeux, des cheveux, la taille, le poids, font partie des biométries douces.
Problématique juridique attachée à la biométrie Positionnement au regard des droits et libertés fondamentaux