Nhiều phương pháp xác thực sinh trắc học như quét vân tay hay mống mắt xuất hiện ngày một nhiều trên các bộ phim và thường là những thử thách mà các điệp viên phải vượt qua để hoàn thành một nhiệm vụ nào đó. Song, các phương pháp này cũng không còn quá xa lạ với đời sống, và dễ thấy nhất là trên điện thoại.
Trong thời đại công nghệ và kỹ thuật ngày càng phát triển, xác thực sinh trắc là một trong những phương pháp quan trọng giúp bảo mật các tài sản quý giá. Từ vân tay, vân bàn tay, giọng nói, gương mặt, cho đến những phương án ít thông dụng hơn như mạch máu dưới ngón tay, các công cụ sinh trắc ngày càng trở nên đa dạng hơn.
Mới đây, một nhóm khoa học còn tìm hiểu về một phương pháp xác thực sinh trắc mới: phân tích hơi thở. Trong một báo cáo đăng trên tạp chí hoá học Chemical Communications, một nhóm nghiên cứu từ Viện Hoá học và Kỹ thuật Vật liệu tại Đại học Kyushu liên kết với Đại học Tokyo để tạo ra các cảm biến “ngửi mùi” có khả năng nhận diện danh tính thông qua phân tích các hợp chất có trong hơi thở.
Kết hợp với công nghệ học máy, “mũi nhân tạo” này có thể nhận diện 20 cá nhân với độ chính xác lên đến 97% với chỉ 16 kênh cảm biến khác nhau.
Chaiyanut Jirayupat, tác giả đóng góp nhiều nhất cho nghiên cứu, cho biết: “Các công nghệ xác thực hiện nay dựa vào đặc trưng hình thể của mỗi cá nhân, song không phải lúc nào cũng chuẩn xác. Những đặc trưng này hoàn toàn có thể bị sao chụp hay biến dạng vì chấn thương. Gần đây, mùi hương cơ thể dần trở thành ứng viên sáng giá cho xác thực sinh trắc. Vậy là bạn sẽ được nhận diện nhờ các hợp chất hóa học của chính cơ thể mình.”
Vi cảm biến mùi hương với 16 kênh có thể nhận diện các hợp chất thường tồn tại trong hơi thở con người. Dữ liệu thu thập sẽ được mạng thần kinh nhân tạo xử lý, từ đó xác định được hơi thở được cảm biến là của ai - Ảnh: Phòng thí nghiệm Yanagida/Đại học Kyushu
Một số nhà khoa học đi theo hướng sinh trắc mùi hương tỏa ra bên ngoài qua da. Song, phương pháp này hãy còn nhiều hạn chế vì mùi hương từ da thường không đạt đủ nồng độ cần thiết cho các cảm biến nhận diện được.
Vậy là nhóm nghiên cứu chuyển sang phân tích mùi hơi thở. Jirayupat giải thích: “Nồng độ các chất bay hơi tỏa ra môi trường qua da là rất thấp, thường chỉ chiếm vài phần trên một tỷ hay một nghìn tỷ phân tử khí. Trong khi các hợp chất tồn tại trong hơi thở có thể lên đến vài phần trên một triệu phân tử khí. Thực tế là hơi thở đã được sử dụng để kiểm tra xem một người có mắc bệnh ung thư, tiểu đường, hay Covid-19 hay không.”
Đầu tiên, nhóm đi phân tích mẫu hơi thở của nhiều cá nhân khác nhau để xác định hợp chất hóa học nào có thể được dùng để xác thực sinh trắc. Tổng cộng 28 hợp chất được kết luận đáp ứng các tiêu chí đặt ra.
Dựa vào đó, một vi cảm biến mùi hương với 16 kênh cảm biến được chế tạo, mỗi kênh nhận diện được một số hợp chất nhất định. Thông tin ghi nhận sẽ được chuyển qua một hệ thống máy học để phân tích thành phần và dùng để tạo lập một “hồ sơ mùi hương” của một cá nhân cụ thể.
Sau khi một người hà hơi vào túi khí, hơi thở sẽ được các cảm biến nối với túi khí phân tích về mặt nồng độ các hoá chất hiện hữu và hệ thống máy học sẽ nhận dạng được người vừa hà hơi là ai - Ảnh: Phòng thí nghiệm Yanagida/Đại học Kyushu
Thử nghiệm hệ thống này với 6 người, nhóm nghiên cứu phát hiện tỷ lệ nhận diện đúng lên đến 97,8%. Tỷ lệ này vẫn ở mức cao khi số đối tượng cần nhận diện tăng lên 20 người.
Takeshi Yanagida, chủ nhiệm nghiên cứu, giải thích: “Nhóm người tham gia thử nghiệm thuộc nhiều độ tuổi, giới tích, và quốc tịch khác nhau. Thật tốt khi hệ thống có thể nhận diện chính xác các đối tượng đa dạng như thế.”
Song, Yanagida cũng cho biết hệ thống cần phải hoàn thiện hơn nữa trước khi được tích hợp vào điện thoại: “Khi thử nghiệm, chúng tôi yêu cầu 6 đối tượng nhịn đói suốt 6 tiếng trước khi thở vào cảm biến. Vậy là chúng tôi có một nền tảng vững nhưng hãy còn một chặng đường hoàn thiện rất dài trước khi hệ thống có thể sinh trắc trong bất cứ trường hợp ăn uống nào. Các nghiên cứu hiện tại cho thấy thêm càng nhiều cảm biến thì rắc rối này sẽ được giải quyết nên rất có triển vọng.”
Huỳnh Trọng Nhân
(Lược dịch)