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La Biométrica.
Edgar René García Acosta.
Informática.
La Biometría o Biométrica.
Que es?
La biometría (del griego bios vida y metron medida) es el estudio automático
para el reconocimiento único de humanos basados en uno o más rasgos
conductuales o rasgos físicos intrínsecos.
En las tecnologías de la información (TI), la «autentificación biométrica» o
«biometría informática» es la aplicación de
técnicasmatemáticas y estadísticas sobre los rasgos físicos o de conducta de
un individuo, para su autentificación, es decir, “verificar” su identidad.
Las huellas dactilares, la retina, el iris, los patrones faciales, de venas de
la mano o la geometría de la palma de la mano, representan ejemplos de
características físicas (estáticas), mientras que entre los ejemplos de
características del comportamiento se incluye la firma, el paso y el tecleo
(dinámicas). La voz se considera una mezcla de características físicas y del
comportamiento, pero todos los rasgos biométricos comparten aspectos
físicos y del comportamiento.
Historia
La biometría no se puso en práctica en las culturas occidentales hasta finales del siglo XIX, pero era utilizada en China
desde al menos el siglo XIV. Un explorador y escritor que respondía al nombre de Joao de Barros escribió que los
comerciantes chinos estampaban las impresiones y las huellas de la palma de las manos de los niños en papel con tinta.
Los comerciantes hacían esto como método para distinguir entre los niños jóvenes.
En Occidente, la identificación confiaba simplemente en la memoria de Eidetic (memoria fotográfica) hasta
que Alphonse Bertillon, jefe del departamento fotográfico de la Policía de París, desarrolló el sistema antropométrico
(también conocido más tarde como Bertillonage) en 1883. Este era el primer sistema preciso, ampliamente utilizado
científicamente para identificar a criminales y convirtió a la biométrica en un campo de estudio. Funcionaba midiendo de
forma precisa ciertas longitudes y anchuras de la cabeza y del cuerpo, así como registrando marcas individuales como
tatuajes y cicatrices. El sistema de Bertillon fue adoptado extensamente en occidente hasta que aparecieron defectos en
el sistema –principalmente problemas con métodos distintos de medidas y cambios de medida. Después de esto, las
fuerzas policiales occidentales comenzaron a usar la huella dactilar– esencialmente el mismo sistema visto en China
cientos de años antes.
En estos últimos años la biométrica ha crecido desde usar simplemente la huella dactilar, a emplear muchos métodos
distintos teniendo en cuenta varias medidas físicas y de comportamiento. Las aplicaciones de la biometría también han
aumentado –desde sólo identificación hasta sistemas de seguridad y más.
Funcionamiento
En un sistema de Biometria típico, la persona se registra con el sistema cuando una o más
de sus características físicas y de conducta es obtenida, procesada por un algoritmo
numérico, e introducida en una base de datos. Idealmente, cuando entra, casi todas sus
características concuerdan; entonces cuando alguna otra persona intenta identificarse,
no empareja completamente, por lo que el sistema no le permite el acceso. Las
tecnologías actuales tienen tasas de acierto que varían ampliamente (desde valores bajos
como el 60%, hasta altos como el 99,9%).
En los sistemas biométricos reales el FAR y el FRR puede transformarse en los demás
cambiando cierto parámetro. Una de las medidas más comunes de los sistemas
biométricos reales es la tasa en la que el ajuste en el cual acepta y rechaza los errores es
igual: la tasa de error igual (Equal Error Rate o EER), también conocida como la tasa de
error de cruce (Cross-over Error Rate o CER). Cuanto más bajo es el EER o el CER, se
considera que el sistema es más exacto.
Rendimiento
El rendimiento de una medida biométrica se define generalmente en términos de tasa de
falso positivo (False Acceptance Rate o FAR), la tasa de falso negativo (False NonMatch
Rate o FNMR, también False Rejection Rate o FRR), y la tasa de fallo de alistamiento
(Failure-to-enroll Rate, FTE o FER).
A pesar de estas dudas, los sistemas biométricos tienen un potencial para identificar a
individuos con un grado de certeza muy alto. La prueba forense del ADN goza de un
grado particularmente alto de confianza pública actualmente (ca. 2004) y la tecnología
está orientándose al reconocimiento del iris, que tiene la capacidad de diferenciar entre
dos individuos con un ADN idéntico.
Beneficios
Uno de los beneficios que otorga la tecnología biométrica es que hace que no sea
necesario llevar una tarjeta o llave para acceder a un edificio. Las infraestructuras de
grandes redes empresariales, las identificaciones en el gobierno, las transacciones
bancarias seguras, y los servicios sociales y de salud, entre otros ámbitos, ya se
benefician del uso de este tipo de verificaciones.1
Asociada a otras tecnologías de restricción de accesos, la biometría garantiza uno
de los niveles de autenticación menos franqueables en la actualidad. Además, los
inconvenientes de tener que recordar una password ó un número de PIN de acceso
serán pronto superados gracias al uso de los métodos biométricos, debido a que
estos últimos presentan notables ventajas: están relacionados de forma directa con
el usuario, son exactos y permiten hacer un rastreo de auditorías.
La utilización de un dispositivo biométrico permite que los costos de administración
sean más pequeños, ya que sólo se debe realizar el mantenimiento del lector, y que
una persona se encargue de mantener la base de datos actualizada. Otro beneficio:
las características biométricas de una persona son intransferibles a otra.
Estándares Asociados a la tecnología Biométrica
En los últimos años se ha notado una preocupación creciente por las organizaciones regulatorias respecto a elaborar
estándares relativos al uso de técnicas biométricas en el ambiente informático. Esta preocupación es reflejo del creciente
interés industrial por este ámbito tecnológico, y a los múltiples beneficios que su uso aporta. A nivel mundial el principal
organismo que coordina las actividades de estandarización biométrica es el Sub-Comité 17 (SC17) del JointTechnical
Committee on InformationTechnology (ISO/IEC JTC1), del International Organization for Standardization (ISO) y el
International Electrotechnical Commission (IEC).
En Estados Unidos desempeñan un papel similar el ComitéTécnico M1 del INCITS (InterNational Committee for Information
Technology Standards), el National Institute of Standards andTechnology (NIST) y el American National Standards Institute
(ANSI).
Existen además otros organismos no gubernamentales impulsando iniciativas en materias biométricas tales como:
Biometrics Consortium, International Biometrics Groups y BioAPI. Este último se estableció en Estados Unidos en 1998
compuesto por las empresas Bioscrypt,Compaq, Iridiam, Infineon, NIST, Saflink y Unisis. El Consorcio BioAPI desarrolló
conjuntamente con otros consorcios y asociaciones, un estándar que promoviera la conexión entre los dispositivos
biométricos y los diferentes tipos de programas de aplicación, además de promover el crecimiento de los mercados
biométricos.
Estándares mas Importantes.
Estándar ANSI X.9.84: creado en 2001, por la ANSI (American National Standards Institute) y actualizado en 2003, define las
condiciones de los sistemas biométricos para la industria de servicios financieros haciendo referencia a la transmisión y
almacenamiento seguro de información biométrica, y a la seguridad del hardware asociado.
Estándar ANSI / INCITS 358: creado en 2002 por ANSI y BioApi Consortium, presenta una interfaz de programación de
aplicación que garantiza que los productos y sistemas que cumplen este estándar son interoperables entre sí.
Estándar NISTIR 6529: también conocido como CBEFF (Common Biometric Exchange File Format) es un estándar creado en
1999 por NIST y Biometrics Consortium que propone un formato estandarizado (estructura lógica de archivos de datos) para
el intercambio de información biométrica.
Estándar ISO 19794-2: creado en 2005 por la ISO/IEC con propósitos similares a la norma ANSI 378, respecto a la que guarda
mucha similitud.
Estándar PIV-071006: creado en 2006 por el NIST y el FBI en el contexto de la norma FIPS 201 del gobierno de EE.UU,
establece los criterios de calidad de imagen que deben cumplir los lectores de huellas dactilares para poder ser usados en
procesos de verificación de identidad en agencias federales.
Procesos de Autentificación
En el proceso de autentificación (o verificación) los rasgos biométricos se comparan solamente
con los de un patrón ya guardado, este proceso se conoce también como uno-para-uno ( 1:1 ).
Este proceso implica conocer presuntamente la identidad del individuo a autentificar, por lo
tanto, dicho individuo ha presentado algún tipo de credencial, que después del proceso de
autentificación biométrica será validada o no.
En el proceso de identificación los rasgos biométricos se comparan con los de un conjunto de
patrones ya guardados, este proceso se conoce también como uno-para-muchos ( 1:N ). Este
proceso implica no conocer la identidad presunta del individuo, la nueva muestra de datos
biométricos es tomada del usuario y comparada una a una con los patrones ya existentes en el
banco de datos registrados. El resultado de este proceso es la identidad del individuo, mientras
que en el proceso de autentificación es un valor verdadero o falso.
El proceso de autentificación o verificación biométrica es más rápido que el de identificación
biométrica, sobre todo cuando el número de usuarios (N) es elevado. Esto es debido a que la
necesidad de procesamiento y comparaciones es más reducido en el proceso de autentificación.
Por esta razón, es habitual usar autentificación cuando se quiere validar la identidad de un
individuo desde un sistema con capacidad de procesamiento limitada o se quiere un proceso
muy rápido.
Reconocimiento de iris
El iris es una membrana pigmentada suspendida en el interior del ojo, entre la córnea y
el cristalino. Regula el tamaño de la pupila para controlar la cantidad de luz que ingresa
al ojo. Adquiere su pigmentación de la melanina.
Antes de que ocurra el reconocimiento de iris, se localiza el iris usando características
del punto de referencia. Estas características del punto de referencia y la forma distinta
del iris permiten digitalización de la imagen, el aislamiento de la característica, y la
extracción. La localización del iris es un paso importante en el reconocimiento del iris
porque, si está hecho incorrectamente, el ruido resultante (e.g., pestañas, reflexiones,
pupilas, y párpados) en la imagen puede conducir al bajo rendimiento.
Debido a que el infrarrojo tiene energía insuficiente para causar efectos fotoquímicos, la
modalidad potencial principal de daños es termal. Cuando se produce NIR usando los
diodos electroluminosos, la luz que resulta es incoherente. Cualquier riesgo para la
seguridad del ojo es remoto con una sola fuente de LED usando tecnología de LED de
hoy. Los iluminadores múltiples de LED pueden, sin embargo, producir daño en el ojo si
no es diseñado y usado cuidadosamente.
Reconocimiento de Facial 2D y 3D
El rostro de la persona es una característica física que permite la
identificación de la persona de manera única y estable. Existen
equipos que capturan el patrón 2D (proyección en el plano) y equipos
que capturan el patrón 3D (descripción volumétrica del rostro).
La desventaja de los equipos 2D es que el sistema no distingue si lo
que está capturando es realmente un rostro o una fotografía de un
rostro, por lo que no ofrecen un nivel de seguridad suficiente en la
mayoría de aplicaciones de control de acceso.
Los equipos con tecnología biométrica facial 3D incluyen la tecnología
infrarroja combinada con la 3D, con lo que inhabilitan el uso de caretas
o fotografías para falsificar el rostro. Gracias a esto, la biometría facial
3D permite la identificación sin contacto de forma muy rápida y
segura, debido a que se consigue construir un patrón 3D del rostro de
la persona identificada.
Por lo tanto, los equipos 3D ofrecen una seguridad mucho más elevada
ya que necesitan un rostro real (no una fotografía) para identificar el
usuario. Por esta razón en aplicaciones de control de acceso y control
de presencia es aconsejable usar equipos de reconocimiento facial 3D.
Reconocimiento vascular
En la biometría vascular se extrae el patrón biométrico a partir de
la geometría del árbol de venas del dedo. A diferencia de la huella
dactilar el patrón biométrico es interno, por esta razón no deja
rastro y solo se puede conseguir en presencia de la persona. Es
por tanto muy difícil el robo de identidad.
Debido a estas características es especialmente indicado para
entornos de alta seguridad, así como en entornos duros, en que la
superficie del dedo (y por consiguiente la huella superficial)
pueden estar en mal estado, erosionados o poco limpios
Pulsaciones cardíacas
Criptógrafos de la Universidad deToronto desarrollaron una
pulsera llamada Nymi, que mediante el uso de
un voltímetro detecta las pulsaciones cardíacas y utiliza
elelectrocardiograma como un método de identificación
biométrico. La pulsera se puede utilizar para activar a
distancia distintos dispositivos que requieran verificar
identidad, aunque aún se encuentra en fase de desarrollo.
Para el científico Karl Martin es un método eficaz, porque, a
diferencia de las contraseñas, la frecuencia cardíaca «no se
puede romper».

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  • 1. La Biométrica. Edgar René García Acosta. Informática.
  • 2. La Biometría o Biométrica. Que es? La biometría (del griego bios vida y metron medida) es el estudio automático para el reconocimiento único de humanos basados en uno o más rasgos conductuales o rasgos físicos intrínsecos. En las tecnologías de la información (TI), la «autentificación biométrica» o «biometría informática» es la aplicación de técnicasmatemáticas y estadísticas sobre los rasgos físicos o de conducta de un individuo, para su autentificación, es decir, “verificar” su identidad. Las huellas dactilares, la retina, el iris, los patrones faciales, de venas de la mano o la geometría de la palma de la mano, representan ejemplos de características físicas (estáticas), mientras que entre los ejemplos de características del comportamiento se incluye la firma, el paso y el tecleo (dinámicas). La voz se considera una mezcla de características físicas y del comportamiento, pero todos los rasgos biométricos comparten aspectos físicos y del comportamiento.
  • 3. Historia La biometría no se puso en práctica en las culturas occidentales hasta finales del siglo XIX, pero era utilizada en China desde al menos el siglo XIV. Un explorador y escritor que respondía al nombre de Joao de Barros escribió que los comerciantes chinos estampaban las impresiones y las huellas de la palma de las manos de los niños en papel con tinta. Los comerciantes hacían esto como método para distinguir entre los niños jóvenes. En Occidente, la identificación confiaba simplemente en la memoria de Eidetic (memoria fotográfica) hasta que Alphonse Bertillon, jefe del departamento fotográfico de la Policía de París, desarrolló el sistema antropométrico (también conocido más tarde como Bertillonage) en 1883. Este era el primer sistema preciso, ampliamente utilizado científicamente para identificar a criminales y convirtió a la biométrica en un campo de estudio. Funcionaba midiendo de forma precisa ciertas longitudes y anchuras de la cabeza y del cuerpo, así como registrando marcas individuales como tatuajes y cicatrices. El sistema de Bertillon fue adoptado extensamente en occidente hasta que aparecieron defectos en el sistema –principalmente problemas con métodos distintos de medidas y cambios de medida. Después de esto, las fuerzas policiales occidentales comenzaron a usar la huella dactilar– esencialmente el mismo sistema visto en China cientos de años antes. En estos últimos años la biométrica ha crecido desde usar simplemente la huella dactilar, a emplear muchos métodos distintos teniendo en cuenta varias medidas físicas y de comportamiento. Las aplicaciones de la biometría también han aumentado –desde sólo identificación hasta sistemas de seguridad y más.
  • 4. Funcionamiento En un sistema de Biometria típico, la persona se registra con el sistema cuando una o más de sus características físicas y de conducta es obtenida, procesada por un algoritmo numérico, e introducida en una base de datos. Idealmente, cuando entra, casi todas sus características concuerdan; entonces cuando alguna otra persona intenta identificarse, no empareja completamente, por lo que el sistema no le permite el acceso. Las tecnologías actuales tienen tasas de acierto que varían ampliamente (desde valores bajos como el 60%, hasta altos como el 99,9%). En los sistemas biométricos reales el FAR y el FRR puede transformarse en los demás cambiando cierto parámetro. Una de las medidas más comunes de los sistemas biométricos reales es la tasa en la que el ajuste en el cual acepta y rechaza los errores es igual: la tasa de error igual (Equal Error Rate o EER), también conocida como la tasa de error de cruce (Cross-over Error Rate o CER). Cuanto más bajo es el EER o el CER, se considera que el sistema es más exacto.
  • 5. Rendimiento El rendimiento de una medida biométrica se define generalmente en términos de tasa de falso positivo (False Acceptance Rate o FAR), la tasa de falso negativo (False NonMatch Rate o FNMR, también False Rejection Rate o FRR), y la tasa de fallo de alistamiento (Failure-to-enroll Rate, FTE o FER). A pesar de estas dudas, los sistemas biométricos tienen un potencial para identificar a individuos con un grado de certeza muy alto. La prueba forense del ADN goza de un grado particularmente alto de confianza pública actualmente (ca. 2004) y la tecnología está orientándose al reconocimiento del iris, que tiene la capacidad de diferenciar entre dos individuos con un ADN idéntico.
  • 6. Beneficios Uno de los beneficios que otorga la tecnología biométrica es que hace que no sea necesario llevar una tarjeta o llave para acceder a un edificio. Las infraestructuras de grandes redes empresariales, las identificaciones en el gobierno, las transacciones bancarias seguras, y los servicios sociales y de salud, entre otros ámbitos, ya se benefician del uso de este tipo de verificaciones.1 Asociada a otras tecnologías de restricción de accesos, la biometría garantiza uno de los niveles de autenticación menos franqueables en la actualidad. Además, los inconvenientes de tener que recordar una password ó un número de PIN de acceso serán pronto superados gracias al uso de los métodos biométricos, debido a que estos últimos presentan notables ventajas: están relacionados de forma directa con el usuario, son exactos y permiten hacer un rastreo de auditorías. La utilización de un dispositivo biométrico permite que los costos de administración sean más pequeños, ya que sólo se debe realizar el mantenimiento del lector, y que una persona se encargue de mantener la base de datos actualizada. Otro beneficio: las características biométricas de una persona son intransferibles a otra.
  • 7. Estándares Asociados a la tecnología Biométrica En los últimos años se ha notado una preocupación creciente por las organizaciones regulatorias respecto a elaborar estándares relativos al uso de técnicas biométricas en el ambiente informático. Esta preocupación es reflejo del creciente interés industrial por este ámbito tecnológico, y a los múltiples beneficios que su uso aporta. A nivel mundial el principal organismo que coordina las actividades de estandarización biométrica es el Sub-Comité 17 (SC17) del JointTechnical Committee on InformationTechnology (ISO/IEC JTC1), del International Organization for Standardization (ISO) y el International Electrotechnical Commission (IEC). En Estados Unidos desempeñan un papel similar el ComitéTécnico M1 del INCITS (InterNational Committee for Information Technology Standards), el National Institute of Standards andTechnology (NIST) y el American National Standards Institute (ANSI). Existen además otros organismos no gubernamentales impulsando iniciativas en materias biométricas tales como: Biometrics Consortium, International Biometrics Groups y BioAPI. Este último se estableció en Estados Unidos en 1998 compuesto por las empresas Bioscrypt,Compaq, Iridiam, Infineon, NIST, Saflink y Unisis. El Consorcio BioAPI desarrolló conjuntamente con otros consorcios y asociaciones, un estándar que promoviera la conexión entre los dispositivos biométricos y los diferentes tipos de programas de aplicación, además de promover el crecimiento de los mercados biométricos.
  • 8. Estándares mas Importantes. Estándar ANSI X.9.84: creado en 2001, por la ANSI (American National Standards Institute) y actualizado en 2003, define las condiciones de los sistemas biométricos para la industria de servicios financieros haciendo referencia a la transmisión y almacenamiento seguro de información biométrica, y a la seguridad del hardware asociado. Estándar ANSI / INCITS 358: creado en 2002 por ANSI y BioApi Consortium, presenta una interfaz de programación de aplicación que garantiza que los productos y sistemas que cumplen este estándar son interoperables entre sí. Estándar NISTIR 6529: también conocido como CBEFF (Common Biometric Exchange File Format) es un estándar creado en 1999 por NIST y Biometrics Consortium que propone un formato estandarizado (estructura lógica de archivos de datos) para el intercambio de información biométrica. Estándar ISO 19794-2: creado en 2005 por la ISO/IEC con propósitos similares a la norma ANSI 378, respecto a la que guarda mucha similitud. Estándar PIV-071006: creado en 2006 por el NIST y el FBI en el contexto de la norma FIPS 201 del gobierno de EE.UU, establece los criterios de calidad de imagen que deben cumplir los lectores de huellas dactilares para poder ser usados en procesos de verificación de identidad en agencias federales.
  • 9. Procesos de Autentificación En el proceso de autentificación (o verificación) los rasgos biométricos se comparan solamente con los de un patrón ya guardado, este proceso se conoce también como uno-para-uno ( 1:1 ). Este proceso implica conocer presuntamente la identidad del individuo a autentificar, por lo tanto, dicho individuo ha presentado algún tipo de credencial, que después del proceso de autentificación biométrica será validada o no. En el proceso de identificación los rasgos biométricos se comparan con los de un conjunto de patrones ya guardados, este proceso se conoce también como uno-para-muchos ( 1:N ). Este proceso implica no conocer la identidad presunta del individuo, la nueva muestra de datos biométricos es tomada del usuario y comparada una a una con los patrones ya existentes en el banco de datos registrados. El resultado de este proceso es la identidad del individuo, mientras que en el proceso de autentificación es un valor verdadero o falso. El proceso de autentificación o verificación biométrica es más rápido que el de identificación biométrica, sobre todo cuando el número de usuarios (N) es elevado. Esto es debido a que la necesidad de procesamiento y comparaciones es más reducido en el proceso de autentificación. Por esta razón, es habitual usar autentificación cuando se quiere validar la identidad de un individuo desde un sistema con capacidad de procesamiento limitada o se quiere un proceso muy rápido.
  • 10. Reconocimiento de iris El iris es una membrana pigmentada suspendida en el interior del ojo, entre la córnea y el cristalino. Regula el tamaño de la pupila para controlar la cantidad de luz que ingresa al ojo. Adquiere su pigmentación de la melanina. Antes de que ocurra el reconocimiento de iris, se localiza el iris usando características del punto de referencia. Estas características del punto de referencia y la forma distinta del iris permiten digitalización de la imagen, el aislamiento de la característica, y la extracción. La localización del iris es un paso importante en el reconocimiento del iris porque, si está hecho incorrectamente, el ruido resultante (e.g., pestañas, reflexiones, pupilas, y párpados) en la imagen puede conducir al bajo rendimiento. Debido a que el infrarrojo tiene energía insuficiente para causar efectos fotoquímicos, la modalidad potencial principal de daños es termal. Cuando se produce NIR usando los diodos electroluminosos, la luz que resulta es incoherente. Cualquier riesgo para la seguridad del ojo es remoto con una sola fuente de LED usando tecnología de LED de hoy. Los iluminadores múltiples de LED pueden, sin embargo, producir daño en el ojo si no es diseñado y usado cuidadosamente.
  • 11. Reconocimiento de Facial 2D y 3D El rostro de la persona es una característica física que permite la identificación de la persona de manera única y estable. Existen equipos que capturan el patrón 2D (proyección en el plano) y equipos que capturan el patrón 3D (descripción volumétrica del rostro). La desventaja de los equipos 2D es que el sistema no distingue si lo que está capturando es realmente un rostro o una fotografía de un rostro, por lo que no ofrecen un nivel de seguridad suficiente en la mayoría de aplicaciones de control de acceso. Los equipos con tecnología biométrica facial 3D incluyen la tecnología infrarroja combinada con la 3D, con lo que inhabilitan el uso de caretas o fotografías para falsificar el rostro. Gracias a esto, la biometría facial 3D permite la identificación sin contacto de forma muy rápida y segura, debido a que se consigue construir un patrón 3D del rostro de la persona identificada. Por lo tanto, los equipos 3D ofrecen una seguridad mucho más elevada ya que necesitan un rostro real (no una fotografía) para identificar el usuario. Por esta razón en aplicaciones de control de acceso y control de presencia es aconsejable usar equipos de reconocimiento facial 3D.
  • 12. Reconocimiento vascular En la biometría vascular se extrae el patrón biométrico a partir de la geometría del árbol de venas del dedo. A diferencia de la huella dactilar el patrón biométrico es interno, por esta razón no deja rastro y solo se puede conseguir en presencia de la persona. Es por tanto muy difícil el robo de identidad. Debido a estas características es especialmente indicado para entornos de alta seguridad, así como en entornos duros, en que la superficie del dedo (y por consiguiente la huella superficial) pueden estar en mal estado, erosionados o poco limpios Pulsaciones cardíacas Criptógrafos de la Universidad deToronto desarrollaron una pulsera llamada Nymi, que mediante el uso de un voltímetro detecta las pulsaciones cardíacas y utiliza elelectrocardiograma como un método de identificación biométrico. La pulsera se puede utilizar para activar a distancia distintos dispositivos que requieran verificar identidad, aunque aún se encuentra en fase de desarrollo. Para el científico Karl Martin es un método eficaz, porque, a diferencia de las contraseñas, la frecuencia cardíaca «no se puede romper».