AUTENTIFICACIÓN, AUTORIZACIÓN Y ACCESO A SITIOS REMOTOS WEB MEDIANTE BIOMETRIA

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD CULHUCAN TÍTULO AUTENTIFICACIÓN, AUTORIZACIÓN Y ACCESO A SITIOS REMOTOS WEB MEDIANTE BIOMETRIA Autores: Brumón Martínez Karim karim020@hotmail.com Hernández Santos Jorge Alberto Tapia Equihua Juan Carlos Jahs1982@gmail.com juantapia@igo.com.mx Asesores: Eduardo Pérez Orta eperezorta@prodigy.net.mx Gonzalo Duchen Sánchez Karina Toscano Medina gduchen@ieee.org likatome@hotmail.com

2 Índice 1.-Introducción Resumen Técnico 2.1.-Autentificación, Autorización y Acceso a Sitios Remotos WEB mediante Biometría Objetivo Descripción Desarrollo del Proyecto 3.1.-Las huellas dactilares Funcionamiento del lector Diagrama del Funcionamiento del lector capacitivo Diagrama general de sistema El Software El Servidor El sistema Operativo El servidor WEB La conexión a Internet El Certificado SSL Conclusiones Bibliografía...9 2

3 1.-Introducción A lo largo de la historia el hombre ha tenido la necesidad de restringir el acceso a ciertas áreas y lugares. Esta necesidad es motivada inicialmente por temor a que personas inescrupulosas o delincuentes puedan robar y/o extraer material valioso de acuerdo a criterios personales, sociales, comerciales, etc. Así vemos diversos ejemplos: uno de ellos eran sobre cómo se protegían los nobles en sus fortalezas, en la cual sus principales vías de acceso eran puentes que se elevaban o recogían mediante mecanismos manuales, quedando así bajo un círculo de agua y caimanes que rodeaban dicho castillo o fortaleza. En tal sentido, para acceder a estas edificaciones, además de un nombre, las palabras claves (passwords), eran utilizadas por pocas personas para entrar al castillo. Este no fue el único mecanismo de seguridad para el acceso, también se debía hacer un reconocimiento visual de las características de la persona o de un único elemento, como por ejemplo un anillo o sello que lo identificaban. En la actualidad, muchas cosas a han cambiado gracias a la evolución de la tecnología, pero como en años pasados, persisten las razones y motivos para mantener mecanismos de control de acceso sobre áreas e información que se desea proteger. Los mecanismos de validación han sufrido modificaciones: hoy en día tenemos controles biométricos, magnéticos, visuales, etc. que son parte de un sistema de seguridad. Es importante tener un alto grado de seguridad de nuestra información almacenada en computadoras por la importancia que tiene para nosotros; para evitar que personas ajenas tengan acceso a información primordial y confidencial de una empresa o individuo. Un ejemplo de esto es la entrada a sitios remotos en Internet donde solo nosotros como usuarios de ese sitio podamos acceder a esa información. Por eso la importancia de crear nuevos elementos de seguridad para acceder a determinado lugar, sin tener que usar contraseñas que se pueden guardar dentro de la memoria de una computadora, lo cual comprometería a nuestra información. 2.-Resumen técnico 2.1.-Autentificación, Autorización y Acceso a Sitios Remotos WEB Mediante Biometría OBJETIVO Diseñar e implementar software para controlar un lector de huellas dactilares capacitivo que autentificara y autorizara mediante biometría a personas que estén autorizadas a tener acceso a sitios de Internet e intranets. Esto facilitará el proceso de autentificación y autorización omitiendo el uso de nombres de usuarios y contraseñas además de que aumentará la seguridad en este proceso ya que el medio de autentificación será mediante las características biométricas de un ser humano, en este caso las huellas dactilares que son diferentes en cada persona. 3

4 2.2.-DESCRIPCION El software permitirá que el lector de huellas dactilares autentifique y autorice mediante la biometría de huellas dactilares a personas registradas en sitios remotos en Internet e intranets. El sistema propuesto utiliza un lector de huellas digitales capacitivo integrado en una memoria USB no volátil. Este tipo de lector ofrece varias ventajas comparado con un lector óptico común, ya que se requiere de una superficie real de la huella dactilar humana, un lector óptico puede ser engañado con una fotocopia de alta calidad. Otra ventaja de este lector biométrico, es que también se puede almacenar información personal o cualquier tipo de archivo. El sistema se basa en el algoritmo AAA* (Autentificación, Autorización y Acceso) de los sistemas operativos Windows. El primer paso es AUTENTIFICAR a la persona, es decir, comprobar que la persona es quien dice ser. El siguiente paso es comprobar los privilegios que tiene la persona para darle AUTORIZACIÓN. Y el último paso es darle ACCESO a la persona a la información que esta puede obtener de acuerdo al nivel de usuario de que se trate. El lector biométrico autentifica a la persona, cuya huella dactilar esta almacenada en la memoria no volátil del lector en la base de datos de seguridad del sistema. El lector compara la huella dactilar obtenida con la que se tiene en la base de datos, si estas concuerdan, entonces el sistema ha autentificado a la persona. El software otorgara la Autorización y los privilegios que la persona tiene para darle Acceso a un sitio remoto WEB. El sitio remoto WEB propuesto es una carpeta que contiene archivos técnicos de equipo de bombeo industrial, dicha información es de carácter confidencial por lo que el acceso es altamente restringido a personas no autorizadas a dicha información. Esta carpeta deberá estar accesible desde cualquier parte del mundo, solo se requiere de una conexión a Internet y el lector de huellas dactilares. 3.-Desarrollo 3.1.-Las huellas dactilares ** Cada ser humano tiene construido en si mismo tarjetas de identidad fácilmente accesibles que lo pueden representar y literalmente se tiene a la mano. Así es, cada ser humano tiene pequeñas cordilleras de piel en las manos, el patrón de cordilleras y valles en los dedos hace fácil el poder asir varios objetos con las manos, de la misma manera en que el diseño de un patrón en una llanta hace que se adhiera fácilmente al asfalto. Las cordilleras y los valles se forman por el código genético, este determina el patrón de las cordilleras y valles en los dedos, pero lo increíble de esto es que nunca se forman dos patrones iguales por ello las huellas dactilares dan pie a la Biometría y es lo que usaremos como medio de autentificación para este proyecto. 4

5 3.2.-El Lector Se usará un lector de huellas dactilares de la marca SONY modelo USM128C***, este dispositivo se conecta a la computadora mediante el puerto USB. El lector incorpora una memoria no volátil de 128 MB. Se podrá usar el modelo USM256C con 256 MB de memoria volátil de acuerdo a las necesidades de almacenamiento de la empresa Funcionamiento del lector ** El lector de huellas dactilares genera una imagen de los valles y las cordilleras que forman una huella dactilar mediante un arreglo diminuto de células, cada célula esta formada por dos capas conductoras que están cubiertas de una capa protectora, cada célula es tan pequeña como el ancho de un valle de una huella del dedo, estas placas conductoras están conectadas a un integrador(amplificador operacional invertido), el amplificador operacional invertido cambia una corriente eléctrica basada en fluctuaciones en otra corriente, específicamente el integrador cambia la fuente de voltaje, el cambio se basa en la entrada de dos voltajes relativos, una entrada se llama la terminal inversora y la otra se llama terminal no inversora, para el lector la terminal no inversora esta conectada a tierra y la terminal inversora esta conectada a una fuente de voltaje de referencia y a un ciclo de retroalimentación. El ciclo de retroalimentación también esta conectado a la salida del amplificador incluyendo las dos placas conductoras. Estas placas conductoras forman un capacitor básico que almacena cargas eléctricas la cordillera de la huella dactilar actúa como una tercera placa conductora de las placas capacitor separadas por la capa protectora del arreglo de las células y el valle de la huella dactilar actúa como una bolsa de aire para las dos placas. Variando la distancia entre las placas del capacitor (moviendo el dedo más cerca o más lejos de las palcas conductoras) cambia la capacitancia total del capacitor, por lo tanto el capacitor de una célula que esta bajo una cordillera tendrá mayor capacitancia que el capacitor de una célula que esta bajo un valle de la huella dactilar. Para leer la huella dactilar primero el procesador cierra el interruptor (reset) de todas las células del lector, esto equilibra las entradas y las salidas del amplificador, cuando el interruptor se abre nuevamente el procesador aplica una carga al circuito integrador esto hace que el capacitor se cargue, la capacitancia del ciclo de retroalimentación del capacitor afecta al voltaje en la entrada del amplificador así mismo también afecta la salida del amplificador y ya que la distancia de la superficie del dedo altera la capacitancia, la cordillera de la huella dactilar resultará en una salida de voltaje diferente que la de un valle de la huella dactilar. El procesador lee la salida de este voltaje y determina si esta es una característica de una cordillera o un valle. Registrando cada célula en el lector, el procesador puede formar toda una fotografía de una huella dactilar. La principal ventaja de un sensor capacitivo es que se necesita de una huella dactilar real, ya que en el caso de un sensor óptico puede bastar una impresión de una huella dactilar para burlar así el principio de este trabajo, la autentificación biométrica. 5

6 3.4.-Diagrama del Funcionamiento del lector capacitivo **. 6

7 3.4.- Diagrama General del Sistema 3.5.-El Software El desarrollo del software se llevará acabo en VISUAL BASIC.NET, el software solo funcionará en plataformas Windows 2000 y Windows XP, para asegurar la portabilidad en todas las computadoras, el software no se instalará en ninguna computadora donde se use el software, el programa será un archivo ejecutable que se almacenara en la memoria no volátil del lector dactilar. Para manipular la memoria USB se ocupará el controlador para dispositivos USB que las plataformas de Windows 2000 y Windows XP tienen instalados por defecto, gracias a esta característica de Windows se puede lograr la portabilidad del software sin la necesidad de instalar controladores adicionales. El archivo ejecutable una vez que haya autentificado al usuario otorgará el acceso a la carpeta WEB remota. Para ello se empleara el protocolo de comunicación de Internet HTTP. 7

8 3.6.-El Servidor La configuración del servidor es: procesador Pentium 3 a 1000 mhz, 256 MB de memoria en RAM, 10GB en disco duro, tarjeta de video VGA, monitor estándar, teclado y ratón. Esta configuración es la recomendable de acuerdo al fabricante del Sistema Operativo y las necesidades del servidor WEB, el espacio en el disco duro del servidor puede variar de acuerdo a las necesidades de información de la empresa, aunque se puede emplear un servidor con características superiores El sistema Operativo El servidor WEB se encuentra en un servidor con el sistema operativo RED HAT 9.0 con entorno grafico KDE, este sistema operativo reúne las características de seguridad y la estabilidad que el proyecto requiere. Cabe mencionar que este proyecto se puede implementar en sistemas operativos Windows gracias a la gran portabilidad de Apache y que todo el sistema en si usa el protocolo de comunicación HTTP y los módulos SSL EL servidor WEB La carpeta se encuentra en un servidor WEB APACHE versión , la información que se mande estará encriptada usando los protocolos Secure Socket Layer (SSL) de 128 bits y Transport Layer Security, lo que provee un alto grado de confidencialidad de la información que viaja en la red, evitando que personas no autorizadas puedan olfatear la información y descubrir el contenido evitando así el espionaje industrial. Apache incluye módulos SSL y TLS para tal objeto. } 3.9.-La Conexión a Internet Se recomienda una conexión mínima de 128 kbps, aunque velocidades menores son soportadas El certificado SSL Para propósitos académicos de incluirá el certificado de seguridad de prueba que se incluye en la distribución de Apache. Este certificado se podrá cambiar por un certificado único que se comprara al implementar comercialmente este proyecto. El certificado de seguridad es muy importante para la implementación de este proyecto ya que garantiza la confidencialidad de la información. 8

9 4.- Conclusiones Este software que esta en proceso de desarrollo pretende sustituir completamente el uso de nombres de usuarios y contraseñas para poder acceder a sitios en Internet, además de ser una herramienta de autentificación biométrica para intranets, las cuales deben poseer mecanismos de autentificación muy estrictos por la importancia de la información que de maneja. En el proceso de desarrollo del software se han encontrado problemas al manejar los archivos controladores de dispositivos USB que incorporan los sistemas operativos Windows 2000 y Windows XP. El servidor WEB Apache presenta una gran portabilidad ya que se empleo tanto en el sistema operativo propuesto como en plataformas Windows. Se eligió el lector de huellas dactilares de la marca SONY ya que tiene un tamaño pequeño comparado con otros lectores similares, además de que la velocidad de lectura del dispositivo propuesto es mucho mayor que otros lectores similares. 5.-Bibliografía *Windows 2000 Server Bible Jeffrey R Shapiro and Jim Boyce Editorial Wiley Publishing Inc. Sitios WEB de referencia **Funcionamiento del lector de huellas dactilares capacitivo Lector de Huella dactilares USM128C Certificados SSL ***Memoria no volátil SONY USM128C 9