CC BY
44
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИИ ВЕСТНИК ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИИ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ май-июнь 2020 Том 20 № 3 ISSN 2226-1494 http://ntv.itmo.ru/
SCIENTIFIC AND TECHNICAL JOURNAL OF INFORMATION TECHNOLOGIES, MECHANICS AND OPTICS May-June 2020 Vol. 20 No 3 ISSN 2226-1494 http://ntv.itmo.ru/en/
HHIIIDPMAPDHHhlX ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
УДК 612.087.1 doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-461-464
QR-КОДЫ С АНИМАЦИЕЙ ДЛЯ ЦИФРОВЫХ ПРОПУСКОВ
Г.А. Кухарев% Н. Казиеваb
a Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ), Санкт-Петербург, 197376, Российская Федерация
b Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация Адрес для переписки: [email protected] Информация о статье
Поступила в редакцию 24.04.20, принята к печати 10.05.20 Язык статьи — русский
Ссылка для цитирования: Кухарев Г.А., Казиева Н. QR-коды с анимацией для цифровых пропусков // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 3. С. 461-464. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-461-464
Аннотация
Предмет исследования. Показана возможность использования анимационного биометрического QR-кода для упрощения процедуры контроля и идентификации людей в служебных, идентификационных бейджах и пропусках. Методы основаны на процедурах обработки изображений и штрихового кодирования на базе QR-кодов. Основные результаты. Цветной анимационный биометрический QR-код привязывается к оригинальному 16-значному коду. При открытии QR-кода вся вложенная в него информация автоматически отображается и может быть просмотрена визуально. Цветной код содержит заставку с буквенно-цифровым 16-значным кодом и цветное фото предъявителя с необходимой информацией о нем. Практическая значимость. Анимационный биометрический QR-код может быть реализован на базе электронных бейджей, а также размещен на смартфоне и применен в процедуре идентификации людей. Такой QR-код использует минимальный объем персональной информации и может быть применен автономно без подключения к компьютерной сети. Ключевые слова
цифровой пропуск, электронный пропуск, цветной BIO QR-код с анимацией, электронные бейджи, бинарные QR-коды
doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-461-464
QR CODES WITH ANIMATION FOR DIGITAL PASSES
G.A. Kukhareva, N. Kaziyevab
a St. Petersburg State Electrotechnical University (LETI), Saint Petersburg, 197376, Russian Federation b ITMO University, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation Corresponding author: [email protected] Article info
Received 24.04.20, accepted 10.05.20 Article in Russian
For citation: Kukharev G.A., Kaziyeva N. QR codes with animation for digital passes. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2020, vol. 20, no. 3, pp. 461-464 (in Russian). doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-461-464
Abstract
Subject of Research. The paper reveals the possibility of using animated biometric QR code for simplification of people monitoring and identifying in service, identification badges and passes. Method. The methods are based on image processing and barcoding procedures applying QR codes. Main Results. The color animated biometric QR code is attached to the original 16-digit code. While opening the QR code, all information embedded in it is automatically displayed and can be viewed visually. The color code contains a splash screen with an alphanumeric 16-digit code, a color photo and the necessary information about the bearer. Practical Relevance. The animated biometric QR code can be implemented on the basis of electronic badges, as well as placed on a smartphone and used for identifying people. That sort of QR code uses minimum personal information content and can be applied autonomously without connecting to a computer network.
Keywords
digital pass, electronic pass, color BIO QR code with animation, electronic badges, binary QR codes
Каждый человек может быть идентифицирован с помощью документа, удостоверяющего личность (паспорт, служебное удостоверение, пропуск). В качестве корпоративных удостоверений и пропусков часто применяются бейджи. Сегодня для целей идентификации используются новые информационные технологии и технические решения. К ним можно отнести, например, технологии штрихового кодирования [1], электронные бейджи1,2 и даже смартфоны. Использование подобных технологий и средств призвано упростить системы идентификации людей и пропускных систем. Одним из примеров в сегодняшней практике является ввод пропускного режима в условиях коронавируса.
Коронавирус захватывает новые страны и все больше число людей, не разделяя их по возрасту, полу и расовой принадлежности. Вопросы защиты людей от пандемии коронавируса интенсивно обсуждаются как в общедоступных средствах массовой информации, так и в научных кругах. Одним из эффективных способов защиты людей становится разрыв цепочки контактов с людьми, уже зараженными вирусом. Важнейшим способом защиты от коронавируса в городах является «самоизоляция» людей и, прежде всего, ограничение нахождения их в местах массового скопления (транспорт, магазины, парки). При подозрении на заражение вводится режим карантина, который строго ограничивает любое перемещение зараженных людей.
В ряде городов для обеспечения режима карантина и контроля за перемещением людей введен цифровой пропуск3, который представляет собой специальный 16-значный код (пример: 3004-Т123-МО11-К123), состоящий из цифр и букв, первые 4 знака которого означают дату окончания срока действия пропуска, остальные 12 знаков позволяют идентифицировать вид транспорта, место жительства, категорию и цель поездки. Цифровой пропуск также содержится в специальном бинарном QR-коде, который можно установить на смартфон и при необходимости считать из него 16-значный код пропуска.
Первые попытки чтения бинарных QR-кодов на бумажном или цифровом (электронном) пропуске приводили к очередям у турникетов метро и на остановках городского транспорта, создавая угрозу близкого и опасного контакта между людьми.
В настоящее время в Москве реализован автоматизированный контроль пропусков для прохода в метро: используется социальная карта «Тройка» или транспортная карта «Стрелка», привязанные к бинарному
1 Госслужащим Казахстана заменят служебные удостоверения на бейджи [Электронный ресурс]. URL: https:// www.kadrsov.ru/all/v-mire/2060-gossluzhashim-kazahstana-zamenyat-sluzhebnye-udostovereniy-na-bejdzhi (дата обращения: 20.04.2020).
2 INSTANT-TRACE™ [Электронный ресурс]. URL: https:// www.fleetwoodelectronics.com/instant-trace (дата обращения: 20.04.2020).
3 Как оформить цифровой пропуск [Электронный ресурс]. URL: http://indubnacity.ru/novosti/gorodskaya_sreda/ kak-oformit-cifrovoy-propusk-v-podmoskove-i-prikrepit-k-nemu-strelku-videoinstrukcii2 (дата обращения: 21.04.2020).
QR-коду. При их использовании не возникают проблемы очередей.
При контроле на улице пропусков пешеходов и водителей автотранспорта появляется необходимость считывания 16-значного кода из QR-кода на смартфоне или бумажном пропуске. После этого требуется ввести его в мобильное устройство контролера для связи с базой пропусков и проверки аутентичности. Кроме того, требуется предъявление документа, удостоверяющего личность. При этом проверяется не только документальная информация о предъявителе пропуска (фамилия, имя, отчество, адрес и номер паспорта), но и сверяется его личность с изображением лица на документе. Это, в свою очередь, создает задержки по времени проверки.
Исходя из требований представления личной информации при регистрации на цифровой пропуск [1], можно предположить, что он предназначен для более широкого круга задач, чем просто линейный контроль перемещения граждан по городу. Сбор этих данных и возможность их попадания в открытый доступ вызывают у граждан опасения незащищенности персональных данных.
Авторами предлагается уменьшить объем персональной информации, размещаемой на электронных пропусках. Это возможно с использованием цветного анимационного биометрического QR-кода (АБЮ QR-код) [2], привязанного к оригинальному 16-значному коду. При открытии АБЮ QR-кода вся вложенная в него информация автоматически показывается и может быть просмотрена визуально (рисунок).
Цветной АБЮ QR-код содержит заставку с буквенно-цифровым 16-значным кодом и цветное фото предъявителя с этим же 16-значным кодом. Символы ХХХХ-ХХХХ-ХХХХ-ХХХХ показывают поля его размещения.
АБЮ QR-код содержит также два бинарных QR-кода:
1) с вложенной документальной информацией о предъявителе (фамилия, имя, отчество, адрес проживания, оригинальный 16-значный код и сайт базы или организации, выдавшей этот код);
2) с одной из характеристик лицевой биометрии. Закрашенные левые уголки QR-кодов свидетельствуют об их оригинальности. Оба QR-кода могут быть прочитаны сканерами QR-кодов. Но, поскольку эти QR-коды содержат конфиденциальную (персональную) информацию, она может быть закодирована и прочитана только в особых случаях [2, 3]. Решение о наборах документальной и выборе биометрической информации (ее защиты и другими параметрами), принимается организацией, выдающей 16-значный код. Эта информация может быть использована в случаях, когда, например, документальные данные и портретные данные (фото на АБЮ QR-коде и лица предъявителя) не совпадают.
АБЮ QR-код может быть сгенерирован организацией, выдающей оригинальный 16-значный код цифрового пропуска. Цвет заставки может соответствовать категории пропуска. Например: зеленый — для работников; синий — для людей, идущих на прием к врачу; желтый — для прочих выходов; красный для людей, находящихся на карантине.
ГА. Кухарев, Н. Казиева
Заставка Фото Код-ФИО-Адрес Биометрия
Цифровой пропуск ХХХХ-ХХХХ-ХХХХ-ХХХХ ХХХХ-ХХХХ-ХХХХ-ХХХХ Г % г™ Hî kVjJUuMfit m
- - Используется автономно -^ — Используется при полном контроле информации -
Рисунок. Информация, которую автоматически показывает анимационный биометрический QR-код: информационная (/)
и графическая (2) модели
Для лиц, использующих смартфоны и планшеты, АБЮ QR-код размещается на рабочем столе мобильного устройства и активизируется при его касании (открывании). Анимация останавливается с его закрытием. Отличительной особенностью АБЮ QR-кода является автономность его работы с показом всего содержимого цифрового пропуска и возможностью чтения вложенных в него QR-кодов в процессе анимации АБЮ QR-кода.
Для лиц, не использующих смартфоны и планшеты, можно ограничиться твердой копией графической модели АБЮ QR-кода на бумажном носителе (рисунок). При этом QR-код с документальной информацией может быть представлен в открытой для чтения форме (т. е. не закодирован), и вся документальная информация может быть прочитана контролером пропуска с этой копии.
В обоих случаях применение АБЮ QR-кода становится необходимым при контроле пропусков на улице или в условиях отсутствия интернет-соединения. Достаточным при контроле будет сравнение 16-знач-ного кода цифрового пропуска с кодом на изображении лица, а также визуальное сравнение фотографии с лицом предъявителя. Если же обнаруживается несовпадение 16-значных кодов или несоответствие фото на АБЮ QR-коде и лица предъявителя, а также при
неуверенности в оригинальности QR-кодов, контроль проводится с проверкой 16-значных кодов в базе пропусков.
Таким образом, авторами предложено использование ABIO QR-кода как одного из средств, предназначенных для упрощения процедуры контроля при режимах самоизоляции и карантина. Возможно применение ABIO QR-кода для упрощения процедуры контроля и идентификации людей в иных случаях, требующих идентификации.
Реализация процедур проведения контроля по минимуму персональной информации позволяет уменьшить опасения в связи с наличием требований представления полного набора сведений о владельце цифрового пропуска [1]. ABIO QR-код, размещенный на электронном бейдже или пропуске, может быть одним из перспективных практических решений. Развитие электронных бейджей и пропусков уже выходит за границы показа текстовой информации, а проверка их актуальности реализуется через QR-коды (URL: https://www.kadrsov. ru/all/v-mire/2060-gossluzhashim-kazahstana-zamenyat-sluzhebnye-udostovereniy-na-bejdzhi, URL: https://www. fleetwoodelectronics.com/instant-trace). Электронный бейдж или пропуск решает задачи контроля и учета контактов как внутри организации, так и за ее пределами.
Литература
1. Кухарев Г. А., Казиева Н. Алгоритмы формирования цветных QR-кодов для задач биометрии // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 5. С. 955-958. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-5-955-958
2. Кухарев Г.А., Матвеев Ю.Н., Казиева Н. Способ встраивания биометрической информации в цветное изображение лица и устройство для осуществления способа. Патент RU 2713762. Бюл. от 07.02.2020. № 4.
3. Патент недели: все биометрические данные в одной фотографии [Электронный ресурс]. URL: https://www.popmech.ru/ technologies/554614-patent-nedeli-vse-biometricheskie-dannye-v-odnoy-fotografii/ (дата обращения: 22.04.2020).
References
1. Kukharev G.A., Kaziyeva N. Algorithms of color QR codes formation for biometry tasks. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2019, vol. 19, no. 5, pp. 955958. (in Russian). doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-5-955-958
2. Kukharev G.A., Matveev Yu.N., Kaziyeva N. Method of embedding biometric information into a color image of a face and a device for realizing the method. Patent RU2713 762, 2020. (in Russian)
3. Patent of the week: all biometric data in one photo. Available at: https://www.popmech.ru/technologies/554614-patent-nedeli-vse-biometricheskie-dannye-v-odnoy-fotografii/ (accessed: 22.04.2020). (in Russian)
Авторы
Кухарев Георгий Александрович —доктор технических наук, профессор, профессор, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ), Санкт-Петербург, 197376, Российская Федерация, Scopus ID: 18037842200, ORCID ID: 0000-0003-2188-2172, [email protected]
Казиева Назым — инженер, аспирант, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация, Scopus ID: 57203633843, ORCID ID: 0000-0002-7559-1795, [email protected]
Authors
Georgy Kukharev — D.Sc., Full Professor, St. Petersburg State Electrotechnical University (LETI), Saint Petersburg, 197376, Russian Federation, Scopus ID: 18037842200, ORCID ID: 0000-0003-2188-2172, [email protected]
Nazym Kaziyeva — Engineer, Postgraduate, ITMO University, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation, Scopus ID: 57203633843, ORCID ID: 0000-0002-7559-1795, [email protected]
