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Biometrische Kontrollen im Luftverkehr

Erstellt am: 06.02.2018 | Stand des Wissens: 07.05.2019
Ansprechpartner
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Volkswirtschaftslehre (ECON), Prof. Dr. Kay Mitusch

Eine Entwicklungstendenz bei der Personenkontrolle ist die Biometrische Authentifikation: das automatische Erkennen von Personen anhand von Körpermerkmalen durch einen Vergleich mit hinterlegten biometrischen Daten [Gerd06]. Jeder Mensch verfügt über individuelle Eigenschaften, die mit biometrischen Merkmalen dargestellt werden können. Dabei ist zwischen passiven und aktiven Eigenschaften zu unterscheiden. Zu den passiven zählen körperliche Merkmale wie Finger, Gesicht, Iris, Retina und Hand. Die aktiven Eigenschaften umfassen Bewegungen und Verhaltensmuster wie den Gang und die Schreibdynamik. Die biometrischen Merkmale müssen folgende Anforderungen erfüllen, damit die eindeutige Identifizierung gewährleistet werden kann [MaPr07]:
  • Universalität: Das Merkmal muss zur Erfassung und Systemnutzung jeder Mensch aufweisen.
  • Einzigartigkeit: Die Merkmalausprägung muss zur Unterscheidung von Individuen einmalig sein.
  • Beständigkeit: Das Merkmal darf sich über die Zeit nicht ändern, damit das Verfahren weiterhin gültig ist.
  • Erfassbarkeit: Das Merkmal muss für anschließende Messungen vom System erfasst werden können.
Es wird zwischen aktiver (Mitwirkung des Nutzers) und passiver Erfassung (im Vorbeigehen) bei der Aufnahme biometrischer Daten unterschieden [Gerd06]. Für die Anwendung dieser Daten müssen folgende Komponenten vorhanden sein [MaPr07]:
  • Sensor: Aufnahme des Merkmals.
  • Verarbeitungseinheit: Die vom Sensor eingehenden Informationen werden extrahiert und für den Vergleichsvorgang bearbeitet.
  • Vergleicher (Matching): Der bearbeitete Datensatz wird mit Datensätzen in der Datenbank verglichen.
  • Ausgabeeinheit: Mitteilung über Identifizierung und Autorisierung des Datensatzes der Person.
  • Datenbank: Speichern der komprimierten, biometrischen Benutzerdaten.
Zu den Basisfunktionen, also den Phasen, die bei jeder Benutzung durchlaufen werden, zählen:
  • Enrollment: Registrierung der Person im System, Berechnung eines reduzierten Datensatzes (Template) mittels Algorithmus und anschließender Komprimierung aus Kapazitäts- und Sicherheitsgründen.
  • Verifikation: Feststellung ob Benutzer gleich registrierter Person - dezentrale Speicherung biometrischer Personenmerkmale.
  • Identifikation: Identität der Person wird mit in einer Datenbank gespeicherten Identitäten verglichen.
Systemarchitektur.jpgAbb. 1: Systemarchitektur eines biometrischen Systems [MaPr07]
Biometrische Verfahren als Ersatz oder zumindest Ergänzung zu herkömmlichen Zugangskontrollsystemen wie Chipkarte und Passwort sind heute Stand der Technik. Zu den Methoden der biometrischen Zugangskontrollen zählen [Gerd06]:
Der Fingerprint Scan zeichnet sich durch eine gute Messbarkeit und eine zeitliche Konstante aus. Es eignet sich für Hochsicherheitsanwendungen und hat einen geringen Speicherbedarf. Da bisher keine zwei Menschen mit dem gleichen Fingerabdruck bekannt sind, eignet es sich gut zur eindeutigen Identifikation. Als nachteilig wirkt sich aus, dass etwa 2 Prozent der Personen keine Fingerabdrücke wegen Alter, Krankheit o.ä. abgeben können. Die Akzeptanz ist dadurch beeinträchtigt, dass Menschen mit der Abgabe von Fingerabdrücken eine Behandlung von Verbrechern assoziieren. Die False Rejection Rate (FRR) kann abhängig vom Geschlecht (weibliche Personen haben kleinere Finger als männliche) und vom Alter steigen. Zuletzt gibt es auch hygienische Vorbehalte.
FingerprintVerfahren.jpgAbb. 2: Verfahren beim Fingerprint Scan [Gerd06]
Die Gesichtserkennung ist günstig und einfach zu bedienen. Es hat eine sehr gute Erfassungsleistung und der kontaktlose Sensor ist hygienisch. Als nachteilig wirkt sich die geringe Konstanz und Systemzuverlässigkeit aus. Es besteht eine Gefahr von Falscherkennungen (False Acceptance Rate, FAR, zwischen 0,5 Prozent bis 2 Prozent) und somit eine geringere Sicherheit für Hochsicherheitsanwendungen. Die Erkennung ist jedoch bei guter Ausleuchtung des Gesichts schon ausreichend zuverlässig für die Anwendung am Flughafen. Ansätze zur Gesichtserkennung sind: Template Matching, Hautfarbenerkennung, Elastic Bunch Graph Matching, Eigenface und 3D-Bild-Generierung.
Seit der Verordnung der Nummer 2252/2004 Europäischen Gemeinschaft erfolgt die schrittweise Einführung von digitalen Gesichtsbildern und Fingerabdrücken nach vorgegebenem Qualitätsstandard in den Reisepässen auf Ebene der Europäischen Union (EU), um den Missbrauch von Pässen zu erschweren.
Weitere Verfahren zur Identifikation sind der Iris Scan und die Handgeometrie-Messung. Insbesondere der Iris-Scan wurde anfangs an Flughäfen verwendet. Die zusätzliche Anmeldung für das Programm, bei dem die notwendigen Daten aufgenommen und gespeichert wurden, war vielen Fluggästen zu umständlich. Es wurde auf die obenstehenden Verfahren umgestiegen, da mit den Daten des Reisepasses keine Anmeldung mehr nötig war.

Die EU-Richtlinie 95/46/EC, über den Schutz der Persönlichkeitsrechte bei der Erfassung und Verbreitung von Personendaten, lieferte den allgemeinen rechtlichen Rahmen für den Umsetzungsspielraum von biometrischen Kontrollsystemen. Für den Einsatz im Luftverkehr sind die Gesichtserkennung und der Fingerprint Scan relevant. Nur bei einer Durchsetzung international standardisierter, maschinenlesbarer Reisedokumente können diese Verfahren wirksam eingesetzt werden [ACI04a]. Die notwendigen internationalen Vereinheitlichungen sind über die Internationale Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) oder internationale Normstellen wie die International Standardisation Organisation zu betreiben. Die Systeme müssen so konzipiert sein, dass sie die Bewegung der Passagierströme nicht übermäßig behindern. Verlässlichkeit und Einsatzmöglichkeiten der Systeme wurden anfänglich überzeichnet [ACI04a, S.5], so dass ihre zuverlässige Arbeitsweise noch nachgewiesen werden muss. Zur Finanzierung neuer Kontrolltechniken gibt es unterschiedliche Auffassungen. Verbände der Flughafenbetreiber sehen in der Personenkontrolle eine hoheitliche, staatliche Aufgabe, während sie von der Regierung als Teil der Eigensicherungspflicht des Flughafenbetreibers ausgelegt wird [BMI03].
Im öffentlichen Umfeld werden weltweit Projekte zu automatisierten, Biometrie-gestützten Grenzkontrollen (ABG) realisiert. Statt manueller Passkontrolle werden an bereits sechs Standorten in Deutschland Fluggäste mittels EasyPASS über den Abgleich eines maschinenlesbaren Passes mit einer biometrischen Frontalaufnahme durch Gesichtserkennung eindeutig identifiziert. Die automatische Grenzkontrolle dauert ungefähr 18 Sekunden. [BSI14] Fast alle europäischen Länder nutzen die Gesichtserkennung. Während Spanien und Estland die Gesichtserkennung und den Fingerprint Scan verwenden, vergleicht man in Frankreich nur den Fingerabdruck. [Clab17] Neben der höheren Sicherheit durch eine eindeutige Identifikation wird der Durchgang am Flughafen beschleunigt und erleichtert. Die gesicherte Identität aller Reisenden wird Voraussetzung dafür sein, dass die vom Europäischen Parlament verabschiedete Richtlinie 2016/681 zur Verwendung von Fluggastdaten (Passenger Name Record, PNR) und das neue deutsche Fluggastdatengesetz wirksam umgesetzt werden können. Weitere Verwendungen, wie zum Beispiel beim Boarding, werden zurzeit geprüft.
Ansprechpartner
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Volkswirtschaftslehre (ECON), Prof. Dr. Kay Mitusch
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Gefahrenabwehr im Luftverkehr (Stand des Wissens: 12.05.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?498475
Literatur
[ACI04a] k.A. ACI Europe position paper on the application of biometrics at airports, 2004/02/20
[BMI03] k.A. Begründung zum Entwurf eines Gesetzes zur Neuregelung von Luftsicherheitsaufgaben, 2003/11
[BSI14] Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) (Hrsg.) Automated Border Control - state of play and latest developments, 2014
[Clab17] Markus Clabian ABC systems in Europe and beyond - status and recommendations for the way forward, 2017
[Gerd06] Simone Gerdesmeier Biometrische Zugangskontrollsysteme, 2006/01/11
[MaPr07] Somala Mang, Manuel Probst, Stefan Amstein A Market for Management Systems for Biometric Data, veröffentlicht in Internet Economics III, 2007
Glossar
O2
= Sauerstoff. Im Normzustand ist Sauerstoff ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas. Es ist sehr reaktiv, fast jede Chemikalie, abgesehen von Edelgasen, reagiert mit Sauerstoff um Verbindungen zu bilden.
Sauerstoff ist von großer Bedeutung, weil er wesentlich an den Atmungsprozessen der meisten lebenden Zellen und an den Verbrennungprozessen beteiligt ist. Es ist das am häufigsten vorkommende Element der Erdkruste. Die Luft besteht zu fast einem Fünftel (Volumen) aus Sauerstoff. Ungebundener gasförmiger Sauerstoff besteht normalerweise aus einem zweiatomigen Molekül (O2), aber es gibt ihn auch in dreiatomiger Form O3 besser bekannt unter dem Begriff Ozon.
ICAO
Die International Civil Aviation Organization (ICAO) ist die Internationale Zivilluftfahrtorganisation zur Vereinheitlichung und Regelung der Zivilluftfahrt durch Veröffentlichungen von Richtlinien und Empfehlungen.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?478866

Gedruckt am Freitag, 20. September 2019 07:23:55