Nel romanzo Il profumo, Patrick Suskind racconta la vita di un inquietante personaggio, nato a Parigi nel XVIII secolo, il cui corpo non emanava alcun odore.

Se Jean-Baptiste Grenouille (questo il nome del protagonista) fosse vissuto ai giorni nostri, avrebbe dato qualche grattacapo in più ad un gruppo di ricercatori dell'Università di Leeds, in Inghilterra. Qui un manipolo di scienziati, infatti, da alcuni anni si cimenta con il più originale sistema d'identificazione biometrico, il naso elettronico.

Ogni corpo umano, sostengono i ricercatori, emana un odore caratteristico ed inconfondibile. Riconoscere la persona attraverso l'analisi delle emanazioni corporee naturali è solo una questione di tempo.

Il dispositivo si basa sull'impiego di speciali polimeri i quali, oltre alla capacità di assorbire gli odori, sono buoni conduttori di elettricità, caratteristica essenziale per eseguire un'analisi automatica. L'olfatto umano, con oltre diecimila sensori, è uno degli organi di senso più complessi. Il naso artificiale, invece, ne possiede appena una dozzina ma le sue capacità percettive (seppur limitate ad un ristretto numero di odori ed aromi) sarebbero sufficienti per identificare un individuo.

Se quello delle emanazioni corporee può apparire un filone di ricerca stravagante e dagli esiti incerti, molte altre "impronte" sparse sul nostro corpo hanno dato risultati interessanti. Un breve viaggio ci consentirà di conoscere le caratteristiche fisiologiche e le particolarità del comportamento più sfruttate dagli attuali sistemi di riconoscimento automatico.


SU LA TESTA!
La zona del corpo umano sulla quale dirigiamo il primo sguardo per riconoscere un nostro simile è il volto. Un sistema automatico capace di identificare una persona guardandola in faccia sarebbe, dunque, il più vicino al nostro processo d'identificazione, il più naturale.

L'utente fissa a distanza l'occhio di una videocamera e senza ulteriori coinvolgimenti viene riconosciuto o rifiutato. La telecamera potrebbe essere installata sull'uscio di casa o incorporata nel PC.

Dispositivi basati sul riconoscimento dei tratti somatici del volto sono già disponibili ma il loro impiego appare problematico. I principali ostacoli riguardano le variazioni espressive, la posizione del capo, il taglio dei capelli, l'illuminazione ambientale (ovvero le zone d'ombra) ed altri ancora. Un'altra strada che si sta percorrendo, sfrutta invece i "punti caldi" della testa generati dal passaggio del sangue nelle vene e nelle arterie dei tessuti. Questi punti possono variare d'intensità ma, in generale, non cambiano di posizione. Attraverso una videocamera a raggi infrarossi viene fotografata la testa del soggetto e generata una mappa termica dettagliata. L'analisi della termografia facciale considera alcune zone attorno agli occhi e alla fronte; non tiene invece conto delle aree maggiormente influenzabili dalla temperatura ambientale come il naso e le orecchie. Una variazione di qualche grado (causata, ad esempio, dalla febbre) non modifica sostanzialmente la mappa delle radiazioni. Un intervento chirurgico di plastica facciale non è, in generale, così profondo da alterare la sezione ed il percorso dei vasi sanguigni.


A ME GLI OCCHI
Nell'identificazione biometrica, anche l'occhio (come si dice) vuole la sua parte. Alla pari del polpastrello, il bulbo oculare possiede alcune peculiarità strettamente legate all'individuo, stabili nel tempo. Sin dai primi Anni Ottanta, i ricercatori hanno puntato il dito sulle caratteristiche della retina e dell'iride. Oggi è disponibile un sistema che, attraverso l'emissione di raggi infrarossi a bassa densità, esegue la scansione della retina e rileva la distribuzione dei vasi sanguigni. Nelle fasi di registrazione e nelle verifiche successive, la cattura dell'impronta avviene appoggiando l'occhio per alcuni secondi sull'oculare dell'apparecchiatura. L'affidabilità è molto elevata. Il numero di false accettazioni e di falsi rifiuti è insignificante. L'apparecchio, tuttavia, non è molto ben visto dall'utenza, restia a sottoporre un organo così delicato ad una scansione elettronica. L'uso continuo da parte di diverse persone, obbligate ogni volta ad appoggiare l'occhio sullo stesso oculare, solleva poi qualche perplessità in fatto d'igiene. Un altro sistema (di più recente ideazione) si basa sulla scansione a distanza dell'iride (fino a 25 cm). Il coinvolgimento dell'utente è molto più limitato. Con un tasso d'errore prossimo a zero è probabilmente il dispositivo biometrico oggi più affidabile.


TI RICONOSCO DALLA VOCE
Parlare è, come si sa, una delle proprietà più naturali dell'uomo. La stessa voce, quando è familiare, ascoltata al telefono o attraverso la cornetta del citofono, è sufficiente per identificare rapidamente una persona.

L'uso del parlato nel campo del riconoscimento automatico, quindi, non comporterebbe particolari problemi per l'utenza. Anzi. Pronunciare una parola-chiave davanti ad un microfono per farsi riconoscere non è come prestare i propri occhi, seppure per pochi secondi, ad una macchina.

La realizzazione di sistemi automatici affidabili è però tutt'altro che semplice. Le caratteristiche del parlato sono strettamente legate a fattori di ordine fisiologico e comportamentale. La voce è soggetta a continui e repentini cambiamenti. Basta una banale arrabbiatura o un semplice raffreddore per alternarne le caratteristiche.

I sistemi biometrici basati sul riconoscimento vocale considerano alcune peculiarità del parlato quali la frequenza, la struttura e la densità delle onde sonore, la velocità e così via. Il confronto è eseguito tra la password pronunciata dall'utente e il modello di riferimento registrato in precedenza. Il tasso d'errore è elevato a causa delle possibili alterazioni e alla presenza di rumori di fondo. Anche la fase di apprendimento è spesso lunga e tediosa.

Nessun problema, invece, per quanto riguarda le imitazioni. Gli imitatori, infatti, tendono ad esaltare i tratti distintivi della voce ai quali è sensibile l'orecchio umano trascurando il resto. Il sistema elettronico, al contrario, si basa sull'analisi di alcune caratteristiche non imitabili.


DAL BACIO AL... CUORE
Dammi un bacio e ti dirò chi sei. Anche le impronte labiali sono oggetto di attenzione da parte dei ricercatori. La finalità, tuttavia, è soltanto di natura investigativa.

L'idea si basa sulla ripresa e sull'analisi delle scanalature e delle piccole pieghe, come per le impronte digitali. Le caratteristiche peculiari delle labbra variano da individuo ad individuo, non sono strettamente legate all'eredità e non cambiano di molto con gli anni. Il problema sorge però quando le labbra si gonfiano per febbre o infezioni.

Ultima tappa del nostro viaggio attorno al capo è l'orecchio. C'è chi sostiene che anche l'organo deputato alla funzione dell'udito (in particolare il padiglione auricolare) può essere sfruttato per identificare in modo automatico un individuo. Come? Analizzandone la forma, le dimensioni, la curvatura ed altri attributi minori.

Scendiamo ora lungo il collo e, prima di raggiungere la mano attraversando il braccio, facciamo una breve sosta vicino al cuore.

Stando ai risultati conseguiti recentemente da un gruppo di ricercatori americani, è possibile identificare le persone anche attraverso il battito cardiaco. Il sistema si basa sulla rivelazione e sull'analisi delle onde d'urto prodotte dal cuore che s'infrangono contro una parete sensibile.


QUA LA MANO
Se il computer che "sente" il battito è ancora in fasce, molti passi avanti, invece, ha fatto quello che "legge" la mano.

Oggi la maggior parte dei sistemi di identificazione biometrica disponibili sul mercato sfruttano proprio le caratteristiche insite nella parte terminale dell'arto superiore dell'uomo. Il dispositivo più diffuso si basa sul controllo della "geometria". L'utente deve semplicemente appoggiare il palmo su una superficie piana tenendo le dita divaricate seguendo i pioli infissi nella piastra di fondo. Una videocamera posta sopra il dorso, con l'aiuto di una serie di specchi laterali, ne rileva l'immagine tridimensionale che viene poi elaborata e confrontata con l'impronta campione. Sporcizie, ferite ed anelli, in genere, non pregiudicano il risultato. È probabilmente il dispositivo biometrico più equilibrato nel rapporto prezzo/prestazioni e con un discreto grado di accettazione da parte dell'utenza.

Sistemi più recenti utilizzano soltanto il dito indice (o l'indice ed il medio) per raggiungere analoghi risultati. In genere questi dispositivi si limitano alla scansione tridimensionale; alcuni, però, misurano anche il fattore di riflessione dell'epidermide ed altre proprietà "viventi" dell'elemento in esame.

Un altro sistema riconosce il profilo delle nocche della mano della persona alla quale viene chiesto di afferrare un manubrio simile a quello della bicicletta. Altri, infine, eseguono la scansione delle vene distribuite sul dorso o sul palmo.

L'antenato dei dispositivi biometrici, tuttavia, riconosce l'uomo attraverso le impronte digitali.

Le caratteristiche di unicità ed immutabilità sono note da tempo. Secondo alcune ricerche, la probabilità che due individui (inclusi i gemelli monovulari o "gemelli identici") abbiano la stessa impronta è una su un miliardo. Ancora oggi la tecnica investigativa più sicura e diffusa per identificare i criminali, si basa sul confronto tra le impronte digitali rilevate sul luogo del delitto e quelle apposte su un foglio di carta dopo aver inumidito il dito in un tampone inchiostrato.

L'idea di automatizzare l'identificazione delle persone sfruttando le peculiarità insite nei polpastrelli risale ai primi Anni Settanta. Nonostante gli ostacoli che restano ancora da superare ed una certa insofferenza da parte dell'utenza, il riconoscimento automatico basato sulle impronte digitali è oggi il più diffuso ed appare il più promettente per il futuro.

Basta inserire l'indice in una piccola cavità. Il dispositivo biometrico rileva ed analizza le linee caratteristiche presenti sul polpastrello (minutiae), la loro posizione, le estremità terminali, le biforcazioni e così via. Verifica se il dito in esame è "vivo" e controlla altre particolarità fisiologiche.

Diversi sono i principi fisici utilizzati: ottico, ultrasonico, termico, elettrico. Il più diffuso è il sistema a riflessione ottica. Include una sorgente luminosa, una lente ed un rilevatore d'immagine ad alta risoluzione. Per ottenere una buona resa il dito deve essere correttamente posizionato e ben a contatto con il piano d'appoggio. Lo sporco, le macchie, la pelle secca, possono incidere in modo sensibile sul risultato.

Altre tecniche sfruttano l'impiego di ultrasuoni con ottime performance in presenza di macchie o sporcizia. Altre ancora usano la via termica o i campi elettrici. Un sensore elettronico interposto tra un'antenna emittente ed il dito in esame, può rilevare le variazioni di campo generate dalla diversa conformazione delle creste e degli avvallamenti.


UNA FIRMA, PER FINIRE
Il ritmo con il quale una persona batte i tasti su una macchina per scrivere o su una tastiera di un computer può essere sfruttato per il riconoscimento automatico. Il comportamento può essere rilevato utilizzando gli impulsi inviati dalla tastiera durante la digitazione.

Un sistema d'identificazione basato sull'analisi dinamica della dattilografia è molto interessante. Non richiede il coinvolgimento dell'utente (è, infatti, completamente trasparente); offre numerose possibilità di applicazioni (uso di PC e stazioni di lavoro). La sua messa a punto, tuttavia, presenta ostacoli notevoli. Come la differenza di comportamento fra gli utenti, ad esempio. Una cosa è il ritmo di un'esperta dattilografa, ben altro la cadenza impressa da una persona che utilizza la tastiera saltuariamente.

Concludiamo il viaggio (e il nostro articolo) con una firma. In uso da secoli, la firma è il sistema più diffuso e sicuro per autenticare legalmente un documento. Il suo valore probatorio è recepito da tutti i paesi del mondo. L'apposizione di una sigla su un documento prova che chi l'ha firmato è colui che l'ha originato, che ne condivide il contenuto e che era fisicamente presente.

Accertarne l'autenticità significa mettere a confronto la sigla personale apposta al momento su un documento con una o più firme precedentemente registrate. Anche una firma illeggibile contiene l'impronta di chi l'ha eseguita.

La verifica più diffusa si basa sul controllo visivo. La sigla apposta sul retro delle carte di credito, ad esempio, consente di accertare in qualche modo l'autenticità del titolare. Il controllo visivo tradizionale è eseguito da persone addestrate o da esperti in falsificazioni con l'ausilio di strumenti d'ingrandimento. Una variante, in uso agli sportelli delle banche, consiste nell'archiviare elettronicamente la firma depositata e nel richiamarla a video al momento in cui il cliente deve effettuare un'operazione.

In sintesi, due sono le possibili tecniche di riconoscimento automatico della firma: l'analisi statica (già affermata) e l'analisi dinamica.

La prima prevede la generazione di un template basato sui tratti caratteristici della firma già apposta su carta e il confronto con la firma eseguita al momento con una penna ottica. È una tecnica in grado di rilevare le più comuni falsificazioni ma non è molto sicura.

L'analisi dinamica, invece, tiene conto anche di come la firma viene apposta. Sia nella fase di registrazione che di verifica, sono presi in considerazione diversi fattori quali: la velocità di scrittura, l'accelerazione, la pressione esercitata sul foglio, l'ordine con il quale sono eseguiti i tratti, la traiettoria della penna, l'angolo d'inclinazione.

È il futuro dell'autenticazione automatica. Anche il falsificatore più esperto potrà imitare perfettamente la firma originale ma difficilmente riuscirà a simularne le modalità ed i tempi di esecuzione.