Zeitung Heute : Leuchtende Zukunft

Licht erleichtert das Verwalten großer Datenmengen – das ermöglicht neue Sicherheitssysteme

Roland Knauer

An der Tür der Vorstadt-Villa legt ein Mann kurz den rechten Zeigefinger auf eine kleine Glasscheibe. Sekunden später öffnet sich die Tür, in der Küche beginnt eine Maschine bereits eine Tasse Kaffee für den Heimkehrer zu brühen. Seine Partnerin trinkt hingegen lieber Tee. Als sie zehn Minuten später ihren Zeigefinger auf die Glasscheibe legt, setzt die Maschine daher sogleich einen Darjeeling auf.

Noch sind solche Szenen nicht alltäglich, sondern erinnern eher an Science Fiction-Filme oder Agententhriller, in denen allerdings nicht Kaffee, sondern Hochprotzentiges ins Glas des Meisterspions gluckert. Aber Susanna Orlic hat mit ihrer Arbeitsgruppe Optische Technologien an der TU Berlin längst die Methoden entwickelt, die aus dem Agentenfilm Alltag werden lassen könnten: „Licht ist der Schlüssel für solche Identifikationssysteme“, sagt die Physikerin.

Mit Licht lassen sich Informationen speichern und wieder gewinnen, das beweist jede Musik-CD oder der Spielfilm auf DVD. Auch an der Haustür könnte ein kleiner Laser den Fingerabdruck oder die Iris der Augen scannen. Beide Merkmale sind nicht nur für jeden Menschen individuell und ändern sich im Laufe des Lebens nur minimal – sie lassen sich vor allem nicht fälschen.

Vergleicht das System an der Haustür den Fingerabdruck oder den Augeniris-Scan des Neuankömmlings mit den gespeicherten Daten der Personen, die zum Haus Zutritt haben sollen, kann es zuverlässig entscheiden, ob die Tür geöffnet werden soll. Und kann anhand der Identifizierung auch gleich das Lieblingsgetränk des willkommenen Menschen zubereiten. Das System ist sicherer als herkömmliche Schlüssel oder programmierte Magnetstreifenkarten, die von unberechtigten Personen genauso wie vom rechtmäßigen Besitzer genutzt werden können.

Susanna Orlic entwickelt an der TU Berlin genau die Verfahren, mit denen solche biometrischen Daten mit Licht erfasst, gespeichert und wieder erkannt werden. Das macht die Forschung der Physikerin für viele Institutionen so interessant, dass Mitarbeiter von Wirtschaftskonzernen und der Bundesdruckerei zu ihr kommen und nach Kooperationsmöglichkeiten fragen. Knapp acht Millionen Euro stellen der Berliner Senat und die Bundesdruckerei ihrem Labor zur Verfügung, um solche optischen Biometriesysteme weiter zu entwickeln.

Die Vorteile solcher Sicherheitstechnologien liegen auf der Hand: Optisch gewonnene, gespeicherte und verglichene biometrische Daten sind nicht nur fälschungssicher, sondern können auch extrem schnell verarbeitet werden, mit Lichtgeschwindigkeit nämlich. Und da das Licht mit knapp 300 000 Kilometern pro Sekunde unterwegs ist, kann man durchaus von einer Echtzeit-Technologie sprechen. Außerdem kommt das Verfahren ohne Einsatz von Computern und ohne Online-Abfragen aus, die Fälscher nutzen könnten.

Das Ganze beginnt mit dem Scannen des Fingerabdrucks oder der Augeniris mit Hilfe eines Lasers, der oft im violetten Bereich des sichtbaren Lichts bei 405 Nanometern arbeitet. „Diese Wellenlänge nutzt auch die Blu-Ray-Technologie, die herkömmliche DVDs ablöst“, sagt Orlic.

Der violette Laser zeichnet zunächst ein dreidimensionales Bild der Augeniris oder des Fingerabdrucks auf. „Hologramm“ nennen Physiker solche 3-D-Bilder, die anschließend zum Beispiel in einem speziellen Polymerfilm gespeichert werden können. Dort startet an Stellen mit hoher Lichtintensität eine chemische Reaktion, die in Bereichen mit wenig Licht nicht stattfindet. Die entstehende chemische Struktur im Polymerfilm ist das Hologramm der eingestrahlten optischen Information. Und der Lichtgeschwindigkeits-schnelle Vergleich mit dem Fingerabdruck- oder Augeniris-Scan eines Neuankömmlings zeigen dem System sofort, ob seine biometrischen Daten bekannt sind und er daher Zutritt bekommen soll. Solche Polymerfilme speichern zum Beispiel in den von der Bundesdruckerei hergestellten Reisepässen seit einigen Jahren Hologramme des Passbildes und Sicherheitsmerkmale, die Manipulationen erschweren.

„Der Polymerfilm ist erst einmal viel größer als nötig“, sagt Orlic. Mit sogenannten „Multiplex-Techniken“ kombiniert die TU-Physikerin viele verschiedene Datensätze und speichert sie gleichzeitig alle übereinander im Polymerfilm.

Das bloße Auge kann die einzelnen Hologramme dort gar nicht mehr wahrnehmen. Aus solchen komplexen Lichtmustern kann das Sicherheitssystem an der Haustür dann einzelne Datensätze wie zum Beispiel das Hologramm des Fingerabdrucks eines Zugangsberechtigten wieder herauslesen und mit dem Fingerabdruck des Menschen vergleichen, der eingelassen werden möchte.

Bei so hohen Datendichten können zahlreiche Zusatzinformationen mit untergebracht werden. Dann kann das System mit dem Fingerabdruck des Menschen an der Haustür nicht nur seine Zugangsberechtigung überprüfen, sondern kennt auch noch seine Lieblingsgetränke und die jeweilige Musik, mit der er an verschiedenen Wochentagen gern empfangen werden möchte. Öffnet sich die Haustür dann automatisch, hört der Hausherr die Musik seiner Lieblingsband und vielleicht steigt ihm kurz darauf der Duft des Pflegeschaums in die Nase, der auf dem gerade einlaufenden Badewasser schwimmt.

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