L’identification biométrique 1, également appelée identification 1 contre N ou recherche biométrique un-à-plusieurs, permet de retrouver l’identité d’une personne sans qu’elle ait besoin de l’annoncer au préalable.
L’utilisateur présente simplement une caractéristique biométrique : son visage, son empreinte digitale, son iris, sa main ou son réseau veineux et le système recherche une correspondance parmi les références enregistrées dans sa base.
La question posée au système est donc :
« À quelle personne enregistrée cette donnée biométrique correspond-elle ? »
Ce fonctionnement distingue l’identification 1 de l’authentification 1:1, qui consiste seulement à vérifier une identité déjà annoncée.
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Dans l’expression 1 :
Le lecteur ne sait pas encore qui se présente. Il doit donc comparer l’échantillon capturé avec une galerie contenant plusieurs gabarits biométriques.
Par exemple, si 2 000 personnes sont enregistrées dans un système de contrôle d’accès facial, le visage présenté devant le terminal peut être recherché parmi les 2 000 profils autorisés.
Le système tente alors de déterminer :
L’identification biométrique est ainsi définie comme une recherche parmi plusieurs références, contrairement à la vérification biométrique, qui porte sur une référence déterminée. Cette distinction est notamment reprise dans le vocabulaire biométrique normalisé et dans les protocoles d’évaluation du NIST.
Imaginons une entreprise dans laquelle 300 collaborateurs sont enregistrés dans un lecteur utilisant la reconnaissance de la paume.
Lorsqu’une personne présente sa main :
La personne n’a présenté ni badge, ni numéro personnel, ni identifiant. Son identité a été recherchée directement dans la base : il s’agit donc bien d’une comparaison 1.
Une identification biométrique repose sur plusieurs opérations successives.
Avant de pouvoir reconnaître une personne, le système doit disposer d’une référence biométrique exploitable.
Pendant l’enrôlement, un capteur acquiert une ou plusieurs fois la caractéristique choisie :
Les informations distinctives sont ensuite extraites pour produire une référence numérique appelée gabarit biométrique ou template biométrique.
La qualité de cette phase est déterminante. Un enrôlement incomplet, une mauvaise position devant le capteur ou une image de faible qualité peuvent provoquer davantage d’erreurs lors des recherches futures.
Au moment du contrôle, le système réalise une nouvelle acquisition biométrique.
Il peut s’agir, par exemple :
Cette nouvelle capture est parfois appelée échantillon de recherche, échantillon requête ou, dans la documentation anglophone, probe.
L’image brute n’est généralement pas comparée pixel par pixel avec toutes les images enregistrées.
L’algorithme extrait plutôt des caractéristiques discriminantes. Selon la technologie utilisée, il peut analyser :
Ces éléments sont convertis dans un format mathématique adapté à la comparaison.
L’échantillon est ensuite confronté à la galerie de références biométriques.
Conceptuellement, il est recherché parmi les N personnes enregistrées. Techniquement, certains moteurs calculent une succession de comparaisons, tandis que d’autres utilisent des mécanismes d’indexation ou de présélection afin de réduire le temps de recherche.
Le 1 ne signifie donc pas nécessairement que le logiciel parcourt naïvement chaque fichier l’un après l’autre. Il signifie que l’identité recherchée n’est pas connue au début de l’opération.
Le résultat d’une comparaison biométrique n’est pas une égalité parfaite du type « identique » ou « différent ».
L’algorithme produit un score de similarité ou, selon sa conception, un score de distance. Ce résultat mesure le degré de proximité entre l’échantillon capturé et une référence enregistrée.
Plus la correspondance est forte, plus le candidat est susceptible d’être la bonne personne.
Un seuil permet de déterminer si le score est suffisant pour retenir une correspondance.
Le réglage doit donc être adapté au niveau de sécurité recherché, à la technologie biométrique, à la taille de la base et aux conditions réelles d’utilisation.
Le NIST évalue précisément ce compromis à travers des indicateurs tels que le FPIR, qui mesure les recherches produisant à tort un candidat, et le FNIR, qui mesure les recherches ne retrouvant pas correctement une personne pourtant présente dans la galerie.
Une recherche biométrique peut produire plusieurs types de résultats.
Dans un système automatisé de contrôle d’accès, le lecteur peut retenir directement la meilleure correspondance lorsque son score dépasse le seuil défini.
Le résultat peut alors être :
« Cet échantillon correspond à l’utilisateur 184. »
Cette identification ne signifie pas encore que l’accès doit obligatoirement être accordé. Le logiciel doit ensuite vérifier les droits associés à cet utilisateur : porte autorisée, plage horaire, zone de sécurité ou habilitation particulière.
Dans d’autres contextes, le système ne prend pas seul la décision. Il classe les références les plus ressemblantes et retourne une liste de candidats.
Le résultat peut, par exemple, présenter les cinq profils les plus proches, classés du score le plus élevé au plus faible.
Une personne habilitée examine alors les résultats avant de confirmer ou de rejeter une correspondance. Le NIST distingue explicitement ces usages d’investigation, avec validation humaine, des applications automatisées reposant sur un seuil de décision.
Le système peut également conclure qu’aucun candidat ne présente un niveau de similarité suffisant.
Deux situations sont alors possibles :
L’identification et l’authentification biométriques répondent à deux questions différentes.
| Critère | Identification 1 contre N | Authentification 1:1 |
|---|---|---|
| Question posée | Qui est cette personne ? | Est-ce bien la personne annoncée ? |
| Identité annoncée avant la comparaison | Non | Oui |
| Nombre de références recherchées | Plusieurs | Une seule |
| Badge, code ou identifiant préalable | Pas nécessairement | Généralement nécessaire |
| Résultat | Identité probable, candidat ou absence de correspondance | Validation ou rejet de l’identité annoncée |
| Exemple | Visage recherché parmi les utilisateurs enregistrés | Empreinte comparée au gabarit contenu dans un badge |
Un collaborateur présente son visage devant un terminal. Le système recherche automatiquement son profil parmi tous les utilisateurs enregistrés.
Un collaborateur présente son badge, puis son empreinte digitale. Le badge indique l’identité revendiquée et permet au système de sélectionner un seul gabarit à comparer.
La question n’est plus « qui est cette personne ? », mais :
« L’empreinte présentée correspond-elle bien à celle du titulaire de ce badge ? »
Le principal intérêt du 1 est de permettre une reconnaissance sans identifiant préalable.
L’utilisateur n’a rien à transporter, à mémoriser ou à saisir. Selon la technologie employée, il peut simplement présenter son visage, sa main ou son doigt.
Cette approche peut améliorer la fluidité des passages et supprimer certains problèmes liés :
Une recherche 1 peut être réalisée au moment de l’inscription afin de vérifier qu’une personne ne possède pas déjà un profil dans la base.
Ce processus est souvent appelé déduplication biométrique.
Il peut servir à éviter :
Dans certains environnements autorisés et strictement encadrés, une recherche biométrique peut être utilisée pour rechercher une identité inconnue dans une base de référence.
Le système retourne alors un candidat ou une liste de candidats devant généralement faire l’objet d’une vérification complémentaire.
Une correspondance algorithmique constitue un élément d’aide à la décision : elle ne doit pas être confondue avec une certitude absolue.
Toutes les recherches 1 ne partent pas de la même hypothèse.
Dans un système fermé, on suppose que la personne recherchée est nécessairement présente dans la base.
Le rôle de l’algorithme est donc principalement de déterminer quelle référence enregistrée est la bonne.
Exemple : tous les participants autorisés à un événement ont préalablement été enrôlés.
Dans un système ouvert, la personne peut être :
L’algorithme doit donc répondre à deux questions :
Ce second cas est plus complexe, car le système doit être capable de ne proposer aucune identité lorsque la personne n’est pas enregistrée. Les travaux du NIST consacrés à l’identification ouverte étudient précisément cette capacité à retrouver une personne connue tout en rejetant les individus absents de la base.
Non. Comme tout système biométrique, une solution 1 fonctionne de manière probabiliste.
Elle recherche la correspondance la plus vraisemblable à partir des caractéristiques disponibles et du seuil configuré.
Deux erreurs principales doivent être surveillées.
Le système associe à tort un échantillon à une personne enregistrée.
Par exemple, un visiteur inconnu est incorrectement rapproché du profil d’un collaborateur.
Dans une application 1, ce risque est notamment mesuré par le False Positive Identification Rate, ou FPIR.
Le système ne retrouve pas correctement une personne pourtant présente dans la galerie.
Cela peut arriver lorsque :
Cette erreur est notamment mesurée par le False Negative Identification Rate, ou FNIR.
Le nombre représenté par N influence directement le fonctionnement du système.
Une galerie de 50 personnes ne présente pas les mêmes contraintes qu’une base contenant plusieurs millions de références.
Lorsque N augmente :
Le NIST souligne que le nombre de personnes inscrites dans la galerie peut influer sur les erreurs d’identification, car une base plus importante offre mathématiquement davantage d’occasions de produire une correspondance incorrecte.
La capacité annoncée par un fabricant ne suffit donc pas à évaluer une solution. Il faut également analyser ses performances avec une base représentative du déploiement réel.
La qualité d’un système d’identification biométrique dépend de l’ensemble de la chaîne, et pas uniquement de son algorithme.
Une bonne référence doit être suffisamment complète, nette et représentative de la caractéristique biométrique.
Enregistrer plusieurs captures ou plusieurs doigts peut améliorer la robustesse du système lorsque la technologie le permet.
Les performances peuvent être affectées par :
Les essais doivent être réalisés avec une base proche de celle qui sera réellement utilisée.
Une démonstration effectuée avec dix utilisateurs ne permet pas de conclure automatiquement que les résultats seront identiques avec 10 000 personnes.
Un seuil plus strict réduit généralement certaines fausses correspondances, mais peut augmenter le nombre de personnes légitimes non reconnues.
Le bon réglage dépend donc des conséquences d’une erreur.
Pour une zone hautement sensible, une fausse acceptation peut être plus grave qu’un refus temporaire. Dans un espace accueillant un flux important, un taux de refus trop élevé peut au contraire provoquer des blocages opérationnels.
Un système biométrique peut intégrer une fonction de détection du vivant afin de limiter l’utilisation d’une photographie, d’une vidéo, d’un masque ou d’un faux doigt.
Cette fonction ne doit pas être confondue avec la comparaison 1. Elle constitue une étape de sécurité complémentaire destinée à vérifier que l’échantillon provient bien d’une personne physiquement présente.
L’identification biométrique un-à-plusieurs peut présenter plusieurs bénéfices lorsqu’elle répond à un besoin réellement justifié :
Ces avantages doivent toutefois être mis en balance avec la sensibilité des données traitées et les conséquences possibles d’une erreur.
Une solution 1 doit également répondre à plusieurs contraintes.
Le moteur doit pouvoir interroger une galerie de références, gérer les mises à jour, supprimer les anciens profils et assurer la cohérence des droits associés à chaque utilisateur.
La vitesse et la précision doivent être évaluées avec le volume réel de personnes enregistrées.
Même un algorithme performant peut produire un faux rapprochement ou ne pas retrouver une personne connue.
Une procédure alternative doit donc être prévue en cas d’échec.
Les données biométriques utilisées pour identifier une personne de manière unique sont considérées comme des données personnelles sensibles au sens du RGPD. Elles nécessitent des mesures de sécurité, une finalité précise et une justification adaptée.
Le choix ne doit pas reposer uniquement sur la simplicité apparente pour l’utilisateur.
Dans de nombreux projets de contrôle d’accès professionnel, la combinaison badge et biométrie permet de vérifier que le moyen d’accès est bien utilisé par son propriétaire, sans rechercher systématiquement l’utilisateur dans l’ensemble de la base.
N représente le nombre de personnes ou de références biométriques parmi lesquelles le système peut effectuer sa recherche.
Non. Son intérêt est précisément de pouvoir rechercher une identité sans que l’utilisateur la déclare préalablement. Un badge peut néanmoins être utilisé dans certaines architectures complémentaires.
La reconnaissance biométrique est un terme général pouvant englober l’identification 1 et la vérification 1:1. L’identification désigne plus précisément la recherche d’une identité parmi plusieurs références.
Conceptuellement, la recherche porte sur l’ensemble de la galerie. En pratique, certains algorithmes utilisent une indexation ou une présélection afin d’accélérer le traitement.
Non. Le résultat dépend d’un score de similarité et d’un seuil de décision. Il existe toujours un risque de fausse identification ou de non-identification.
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