InfoNu.nl > Wetenschap > Recht en wet > Het matchen van vingerafdrukken in een databank

Het matchen van vingerafdrukken in een databank

Het matchen van vingerafdrukken in een databank Een databank kan op diverse manieren een match vinden tussen vingerafdrukken. Wat is het onderlinge verschil tussen die databanken en hun methodes? Welk type databank hoort bij welke methode? Een match als bewijs in een strafzaak is bijzonder overtuigend en weegt zwaar in het nadeel van de verdachte. Als identificatiemiddel wordt de vingerafdruk - spoor - ook buiten het strafrecht ingezet. Hoe vindt een databank een match tussen vingerafdrukken bij beide processen?

Inhoud


Door een onbekende vingerafdruk (spoor) met een geregistreerde vingerafdruk uit een vingerafdrukkendatabank te matchen, worden dagelijks - nationaal en internationaal - veel strafzaken opgelost en daders ontmaskerd. Vingerafdrukken als bewijsmiddel zijn in het strafrecht dagelijkse kost. De hoogste kwaliteitseisen liggen daarom aan de basis van de gebruikte werkwijze bij een match. Wat dat betreft ligt de lat hoog en dat hoort ook zo. Er gelden bijvoorbeeld kwaliteitseisen in internationale protocollen en standaarden, zoals in de verplichte accreditatie voor EU-landen (NEN-EN ISO/IEC 17 025 2015) om de kwaliteit van het afgeleverde werk te garanderen.

Matchen van vingerafdrukken: twee methodes

Een vingerafdruk is een afbeelding ('stempel') van papillairlijnen of huidlijnen op de vingertoppen. De lijnen staan op de vingertop in een bepaalde, vaste patroon. Het patroon wordt veroorzaakt door ribbels en groeven. Daarnaast heeft iedere afdruk zijn eigen bijzondere kenmerken (afbeelding B). Zij worden minutiae, typica of dactyloscopische punten genoemd. Een minutiae betekent in het Latijn een 'kleinigheid'. Er zijn twee databanktypes, die zich richten op de identificatie van vingerafdrukken. Zij hebben elk een geheel eigen methode om een vingerafdruk te identificeren. Het betreft:
  • databanken met een geautomatiseerde (AFIS) biometrische identificatiemethode;
  • databanken die wiskundige templates en algoritmen gebruiken.

De eerste methode maakt gebruik van een afbeelding van een (on)bekende vingerafdruk en van zijn bijzondere kenmerken. De eerste methode werkt het ACE-V-protocol af. Het Nederlandse strafrecht gebruikt databanken die met AFIS werken. AFIS is een Engelse afkorting van de Engelse tekst 'automated, fingerprint identification system'.

De tweede methode gebruikt een zoekalgoritme. De tweede methode maakt gebruik van een digitale scan van de vinger en wiskundige berekeningen op basis van bijzondere kenmerken die in de scan zijn gevonden. Databanken die met templates werken, gebruiken deze identificatiemethode om bijvoorbeeld een computergebruiker te herkennen om zijn computer te ontgrendelen of om een toegangssluis open te zetten in een laboratorium. Dit systeem is ideaal voor beveiligingsdoeleinden. Alle afdrukken zijn gelinkt aan geautoriseerde (bekende) personen.

A: sneeuwvlok / Bron: OpenClipart Vectors, PixabayA: sneeuwvlok / Bron: OpenClipart Vectors, Pixabay

ACE-V-protocol en AFIS

Het ACE-V-protocol is de Engelse afkorting voor: analysis, comparison, evaluation and verification (analyseren, vergelijken, evalueren en verifiëren). Het geeft de stappen aan, die doorlopen moeten worden om te komen tot een - mogelijke - treffer (hit/match) in een geautomatiseerd AFIS-zoeksysteem. Het gaat uit van de veronderstelling, dat de details in de patronen (dactyloscopische punten) op de vingers per persoon volkomen uniek en de afdrukken permanent zijn. Zij zijn juist daarom te individualiseren. Met andere woorden: ze kunnen slechts aan één persoon toebehoren. Het geleverde bewijs (de match) bij een afdruk berust op een kansberekening. Inzet voor de kansberekening is een bepaalde hoeveelheid dactyloscopische punten en het uitgangspunt dat vingerafdrukken uniek en permanent zijn. Wat is de kans dat een ander - uitgaande van een minimum aantal punten - behalve de dader (verdachte) precies dezelfde punten heeft op precies dezelfde plaatsen, zonder dat beide sporen ook maar iets van elkaar afwijken? Hierbij dient wel opgemerkt te worden, dat zeker niet iedere wetenschapper overtuigd is van het feit dat vingerafdrukken per mens uniek zijn.

Het is te vergelijken met de sneeuwvloktheorie. De sneeuwvloktheorie veronderstelt, dat nooit en te nimmer een identieke sneeuwvlok zal vallen. Elke sneeuwvlok is volledig uniek. Dezelfde gedachte leeft rondom de vingerafdruk.

Om sporen van personen uit te sluiten die niet betrokken zijn bij het strafbare feit - maar wel bijvoorbeeld op de plaats delict zijn geweest - is het nodig om vooraf hun afdrukken te vergelijken met het onbekende spoor om ze uit te sluiten van nader onderzoek in een database. Zo kan het onderzoek zonder tijdsverlies zich richten op de echte, nog onbekende dader en niet op de onschuldige huishoudelijke hulp bijvoorbeeld.

B: bijzondere kenmerkenB: bijzondere kenmerken

Stap 1: het analyseren van een spoor

Een vingerafdruk dient te voldoen aan bepaalde criteria, voordat het zelfs in aanmerking komt of mag komen voor opname in een vingerafdrukken databank, zoals in HAVANK, de landelijke databank voor opsporingsdoeleinden. Er zijn allerlei redenen waarom een afdruk niet kwalitatief goed genoeg is en terzijde wordt geschoven. Bedenk dat een vingerafdruk op alle mogelijke oppervlakken kan voorkomen, zoals op een plastic zak of tie-wrap. Soms is een aangetroffen afdruk niet compleet of te vervuild. Het behandelen met chemische middelen kan bijvoorbeeld de vingerafdruk vervormen en de kwaliteit aantasten. Ondermaatse afdrukken hebben onvoldoende bewijskracht in een strafzaak en worden bij de analyse (stap 1) al gediskwalificeerd. Als de kwaliteit te laag is, voldoet het niet aan de werkstandaarden en niet kunnen overtuigen in de rechtszaal.

De criteria bij de analyse van een vingerafdruk zijn:
  • Is het spoor voldoende helder, met andere woorden, heeft het een bruikbare kwaliteit?
  • Is een minimum aantal dactyloscopische punten aanwezig?

Dactyloscopische punten

Dactyloscopische punten zijn verstoringen op de huidlijnen. Een lijn wordt bijvoorbeeld afgebroken (baaneinde) of gaat over in een vorkpatroon (afbeelding B). Het is logisch dat naar mate de dactyloscopische punten afnemen (statistisch gezien) een hogere kans op missers bestaat. Het is daarom niet vreemd, dat gewerkt wordt met een minimum aantal punten.

C: classificatie naar hoofdgroepenC: classificatie naar hoofdgroepen

Stap 2: het vergelijken van sporen

Het zal duidelijk zijn, dat de verzameling vingerafdrukken in de loop der tijd omvangrijk is geworden. Om het zoekveld te verkleinen worden vingerafdrukken ingedeeld naar hoofdpatronen. De ervaring leert namelijk, dat vingerafdrukken onder te verdelen zijn in een aantal hoofdgroepen. Dit maakt de kring waar binnen gezocht moet worden meteen een stuk kleiner: een boog zoeken bij de bogengroep, een kring zoeken bij de kringengroep, dat versnelt het zoekproces. Basispatronen zijn in te delen in de volgende hoofdgroepen (classificaties):
  • boog;
  • lus naar rechts;
  • lus naar links;
  • kring.

Een vingerafdruk wordt eerst gerangschikt naar zijn basispatroon. Binnen zijn basispatroon valt bij het verder bestuderen op, dat het lijnenspel een specifieke loop of lengte heeft. Het bestuderen van deze punten is de tweede stap. De punten geven meer details (karaktereigenschappen) prijs van de vingerafdruk, die verder bestudeerd moeten worden om de afdruk verder te individualiseren. Denk aan de eigenschap van een lijn, die zich in twee lijnen splitst. Afdrukken van uitzonderlijke kwaliteit kunnen nog kleinere details prijsgeven zoals poriën of een litteken. Het vergelijkingsproces van een vingerafdruk legt op deze manier in etappes steeds meer informatie bloot over de patronen van de bestudeerde afdruk.

Stap 3: het evalueren van een spoor

Bij de evaluatie (stap 3) gaat een databank geautomatiseerd zoeken naar een match. Een afbeelding wordt in een AFIS-vingerafdrukkendatabank ingevoerd en het zoeken wordt opgestart. Het systeem zoekt automatisch naar een match (hit). Ook hier weer grijpt het systeem terug naar de patronen op de vingertoppen en specifieke minutiae (punten). De database geeft na zijn speurtocht een aantal kandidaten uit de databank als mogelijke match door. Een gecertificeerde expert vergelijkt telkens het onbekende spoor met de voorgestelde sporen op dezelfde manier als in stap 2 is gebeurd.

Stap 4: het verifiëren van de uitkomst

De stappen 1 tot en met 3 worden nogmaals door een onafhankelijke tweede expert verricht. Al met al resulteert het zoeken in een eindrapport met een bepaalde conclusie. Het eindrapport is van de hand van de twee betrokken gecertificeerde experts. Wanneer zij niet tot dezelfde conclusie komen, wordt het onderzoek door andere experts overgenomen. Zij trekken op hun beurt weer gezamenlijk een eindconclusie in hoeverre wel of niet van een match gesproken kan worden. Dit alles om zo secuur mogelijk werk af te leveren.

Een match door een scan in databanken via algoritmes

Er is een ander systeem, dat geen gebruik maakt van de biometrische identificatiemethode in een databank met vingerafdrukafbeeldingen. Het maakt ook geen gebruik van het ACE-V-protocol. Het gebruikt in plaats daarvan wiskundige berekeningen (algoritmen) om een match te vinden bij een gescande vingerafdruk.

Een vingerafdrukscan ondergaat eerst een voorbehandeling (pre-processing), voordat het zoeken naar een match kan beginnen in zo'n databank. Die voorbewerkingen zijn:
  • het converteren van de grijswaarden van de pixels van de afbeelding van de vingerafdruk naar zwart en wit;
  • het omzetten van de dikte van alle papillairlijnen naar één pixel (thinning). Zo worden de minutiae (dactyloscopische punten) goed zichtbaar, die nodig zijn voor het volgende proces.

De dactyloscopische punten als coördinaten

De minutiae maken ten opzichte van elkaar bepaalde (meetbare) geometrische hoeken. Zij hebben ook ten opzichte van elkaar specifieke, meetbare coördinaten. De berekende hoeken en coördinaten vormen een template van de afdruk op basis van een wiskundig algoritme. Niet de vingerafdruk maar die wiskundige template wordt in de databank opgenomen. Het zoeken tussen zulke templates gebeurt met behulp van een zoekalgoritme.

Enkele bijzondere ontwikkelingen rondom de vingerafdruk

  • In de rechtspraak is een arrest gewezen, waarin de identificatie van een onbekend spoor in samenhang met aangetroffen DNA op de plaats delict door de rechter als bewijs werd aangenomen, terwijl sprake was van een verminderd aantal dactyloscopische punten;
  • In de biometrie heeft het scannen van de patronen van de aderen in de vingers steeds meer de aandacht. De aderen in de vingers zijn uniek, onveranderlijk en wat vooral interessant is, zij zijn niet te manipuleren;
  • Er wordt steeds meer onderzoek gedaan naar de biologische samenstelling in achtergebleven zweetsporen van vingerafdrukken. Het is mogelijk om met behulp van een dergelijk onderzoek te achterhalen wat een persoon heeft gegeten of gedronken of om aan te geven aan welke ziekte de persoon lijdt of welke drugs zijn gebruikt. Zo kan een profiel (profiling) worden opgesteld van de onbekende dader.
© 2019 Meus, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Vingerafdrukken identificeren met dactyloscopieVingerafdrukken identificeren met dactyloscopieDactyloscopie is een onderdeel van de biometrische identificatiemethoden. Dactyloscopie is de techniek welke wordt gebru…
Vingerafdrukken onderzoekenVingerafdrukken onderzoekenVinger afdrukken zijn uniek, iedereen heeft een eigen afdruk zelfs eeneiige tweelingen. De lijnen bij een vingerafdruk h…
mijn kijk opWietpas wekt wantrouwenDe wietpas wordt een nieuw centraal overheidsregistratiesysteem in Nederland. Het kabinet Rutte wil de wietpas zo snel m…
Betalen met je vingerafdrukBetalen met je vingerafdrukIn 2008 startte de supermarkt Albert Hein al met een test om te betalen met een vingerafdruk. Omdat dit systeem niet vei…
Vingerafdrukken, wat zijn dat?Vingerafdrukken, wat zijn dat?De groeven in onze vingertoppen zijn bedoeld om informatie door te spelen tijdens het tasten, en geven ook grip bij het…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: NEC Corporation Of America, Flickr (CC BY-2.0)
  • Bron 1: http://defensewiki.ibj.org/index.php/Fingerprints, laatst gezien op 24 november 2016;
  • Bron 2: http://www.exo.science.ru.nl/bronnen/informatica/vingerafdrukkendigitaliseren.html, laatst gezien op 24 november 2016;
  • Bron 3: http://www.leelofland.com/wordpress/comparing-fingerprints-whats-the-point/, laatst gezien op 24 november 2016;
  • Bron 4: http://www.latent-prints.com/ace-v.htm, laatst gezien op 24 november 2016;
  • Bron 5: http://fingerprintindividualization.blogspot.nl/2012/06/universal-definition-of-ace-v-updated.html, laatst gezien op 24 november 2016;
  • Bron 6: http://www.csitechblog.com/2011/06/latent-print-comparisonthe-ace-v-method-part-9.html, laatst gezien op 24 november 2016;
  • Bron 7: https://www.security.nl/posting/8555/Vingerafdruk+moet+mobieltje+biometrisch+beveiligen, laatst gezien op 24 november 2016;
  • Bron 8: http://users.telenet.be/vandijckb/karolien/practicum%20handleiding%202007-2008%20P.S.P.%201.1..pdf, laatst gezien op 24 november 2016;
  • Bron 9: http://wetten.overheid.nl/BWBR0033475/2013-06-01#Bijlage3, (aanwijzing technisch sporenonderzoek), laatst gezien op 24 november 2016;
  • Afbeelding bron 1: OpenClipart Vectors, Pixabay

Reageer op het artikel "Het matchen van vingerafdrukken in een databank"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Meus
Gepubliceerd: 04-07-2019
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Recht en wet
Bronnen en referenties: 11
Schrijf mee!