フィンガープリンティングの仕組み

指紋採取は法執行機関によって 1 世紀以上にわたって使用されてきました。 法医学写真を もっと見る 。 フォックス写真/ハルトンアーカイブ/ゲッティイメージズ

女性が殺害されました。刑事が現場に到着すると、家はめちゃくちゃになっていた。床には衣服が散乱し、ランプはひっくり返り、加害者の痕跡はありません。そのとき、刑事の一人がグラスを手に取ります。その側面には、汚れた血まみれの拇印が残っています。彼はそれを研究室に持ち込んで分析し、記録された一連のプリントと照合します。刑事たちは犯人を捕まえます。

法医学画像ギャラリー

このシーンは、次々と犯罪ドラマで再現されてきました。科学者がすべての人の指紋がユニークであることを発見し、警察官がこの特異点が犯罪者を捕まえるのに役立つことに気づいて以来、指紋は法執行プロセスに不可欠な部分となっています。現在、指紋は、偽造署名の防止、事故被害者の特定、求職者の確認、 ATMからコンピュータ ネットワークに至るあらゆるものへの個人的なアクセスの提供にも使用されています。

しかし、指紋採取は、警察官が犯罪現場から指紋を採取し、手動でファイルと照合していた時代から大きく進歩しました。最新の指紋採取技術は、数百万件の犯罪記録を同時にチェックできるだけでなく、各加害者の顔、背景、その他の特定可能な特徴を照合することもできます。

指紋の基本的な特徴は何ですか?人々はいつ頃から身分証明書として印刷物を使用するようになったのでしょうか?次のセクションで調べてください。

指紋が変更されたり、盗まれたりする可能性はありますか?

軽度の擦り傷、ひっかき傷、さらには火傷は、指紋の隆起の構造に影響を与えません。新しい皮膚は傷の上で成長するにつれて、元のパターンで再形成されます。しかし、各隆起は乳頭と呼ばれる小さな突起によって内側の皮膚にも接続されています。これらの乳頭が損傷すると、隆起が消えて指紋が破壊されます。

犯罪者の中には、自分の指紋を改ざんして逮捕を逃れようとする人もいます。シカゴの銀行強盗ジョン・デリンジャーは、1930年代に酸で指先を火傷したと伝えられている。最近、マサチューセッツ州ローレンスに住む男性が、自分の指先10本すべてを切断して縫合することで身元を隠そうとした(幸いなことに、警察官は彼の顔を認識した)。

しかし、指紋技術が銀行の金庫室から高級車に至るまで認証の一般的な形式になるにつれ、法執行当局は、犯罪者予備軍が指紋を採取するために指全体を盗もうとするのではないかと懸念している。マレーシアの強盗がメルセデスを盗むために男性の指を切り落とした事件もあった。生体認証セキュリティ機器を製造する企業は、このシステムの潜在的な危険性を認識しており、現在、指がまだ生きているかどうかを確認するために血流を検出するスキャナーを開発しています。

指紋とは何ですか?

指紋とは何ですか?

指紋は、各指の先端にある小さな隆起、渦巻き、谷のパターンです。これらは、子宮内で発達中の赤ちゃんの小さな指にかかる圧力によって形成されます。同じ指紋を持つ人は二人として発見されておらず、完全にユニークです。あなたの指紋が他の人の指紋と完全に一致する確率は 640 億分の 1 です。

指紋は、私たちの各細胞の遺伝物質であるDNAよりもさらにユニークです。一卵性双生児は同じ DNA、または少なくともそのほとんどを共有することはできますが、同じ指紋を持つことはできません。

指紋採取は、人々の身体的特徴を使用して個人を識別する科学である、バイオメトリクスの形式の 1 つです。指紋は収集して分析するのに安価で、年齢を重ねても変化しないため、この目的には理想的です。

手と足には識別に使用できる隆起部分が多数ありますが、指紋は分類と分類が容易なため、生体認証の形式として一般的になりました。アクセスも可能です。

指紋は、摩擦隆起と呼ばれる隆起の配列で構成されています。各尾根には毛穴があり、皮膚の下の汗腺につながっています。この汗のせいで、グラスやテーブルなど、触れるものすべてに指紋がついてしまいます。

指紋の隆起はすべて、ループ、渦巻き、またはアーチと呼ばれるパターンを形成します。

  • ループは指の片側から始まり、周囲または上方に曲がり、反対側から出ます。ループには 2 つのタイプがあります。放射状ループは親指に向かって傾斜しており、尺骨ループは小指に向かって傾斜しています
  • 渦巻きは円形または螺旋状のパターンを形成します。
  • アーチは非常に狭い山のように、上向きに傾斜し、その後下向きに傾斜しています。

科学者は、これらの指紋パターンの配置、形状、サイズ、線の数を調べて、それぞれを区別します。また、肉眼では見ることができない、特徴点と呼ばれる非常に小さな特徴も分析します。

指紋が非常にユニークで微妙な場合、どのようにして正確に記録されるのでしょうか?次のセクションでは、指鏡検査、つまり指紋採取の技術について学びます。

フィンガープリンティングのプロセス

フィンガープリンティングのプロセス

指紋採取の技術は指鏡検査として知られています。デジタルスキャン技術が登場するまで、指紋採取はインクとカードを使用して行われていました。

インク指紋を作成するには、まず人の指をアルコールで洗浄して汗を取り除き、完全に乾燥させます。人は指先にインクをつけて転がし、指紋領域全体をカバーします。次に、各指を準備したカードの上で爪の一方の側からもう一方の側に転がします。これらはロールフィンガープリントと呼ばれます。最後に、各手のすべての指を 45 度の角度でカードの底に置き、一連のプレーン(またはフラット) 印象を作成します。これらは、圧延された印象の精度を検証するために使用されます。

現在、デジタル スキャナは指紋の画像をキャプチャします。デジタル指紋を作成するには、光学式またはシリコンのリーダー表面に自分の指を置き、数秒間そこに置きます。リーダーはスキャンからの情報をデジタル データ パターンに変換します。次に、コンピューターは指紋上の点をマッピングし、それらの点を使用してデータベース内で類似のパターンを検索します。

法執行官は、犯罪現場で発見した指紋を分析できます。プリントには 2 つの異なるタイプがあります。

  • 目に見えるプリントは、血、土、粘土などの印象を生み出す表面に作成されます。
  • 潜在的な指紋は、皮膚上の汗、油、その他の物質が、ガラス、凶器、または加害者が触れたその他の表面上の指紋の隆起構造を再現するときに作成されます。これらのプリントは肉眼では見ることができませんが、ダークパウダー、レーザー、その他の光源を使用すると見ることができます。警察官はこれらのプリントをテープで「持ち上げ」たり、特別な写真を撮ったりすることができます。

この基本的な身分証明書の形式が法執行機関の必需品になったのはいつですか?バビロニア人や古代中国人は指紋をどのように使用していましたか?次のセクションに進んで確認してください。

指紋採取の歴史

指紋採取の歴史

指紋は今日ほど洗練されていませんでしたが、何世紀も前に採取された記録があります。古代バビロニア人は指先を粘土に押し付けて商取引を記録しました。中国人は紙にインクを残した指紋をビジネスや子供の識別に利用していました。

ただし、指紋が犯罪者を特定する方法として使用されるようになったのは 19 世紀になってからです。 1858年、ウィリアム・ハーシェル卿というイギリス人は、インドのジャンギプールにあるフーグリー地区の首席判事として働いていました。詐欺を減らすため、住民にビジネス文書に署名する際に指紋を記録させた。

数年後、スコットランド人の医師ヘンリー・フォールズは、古代の粘土片に芸術家が残した指紋を発見したとき、日本で働いていました。この発見が彼に指紋の調査を始めるきっかけを与えた。 1880 年、フォールズはいとこの有名な博物学者チャールズ ダーウィンに手紙を書き、指紋分類システムの開発への協力を求めました。ダーウィンは断ったが、その手紙を従兄弟のフランシス・ゴルトン卿に転送した。

ゴルトンは優生学者であり、世界中の人々の測定値を収集して、ある世代から次の世代に形質がどのように受け継がれるかを決定しました。彼は指紋の収集を開始し、最終的に分析するために約 8,000 の異なるサンプルを収集しました。 1892 年に、彼は「Fingerprints」という本を出版し、その中で、存在する最初の指紋分類システムの概要を説明しました。このシステムは、アーチ、ループ、渦巻きのパターンに基づいていました。

一方、アルフォンス・ベルティヨンというフランスの法執行官は、犯罪者を識別するための独自のシステムを開発していました。ベルティヨナージュ(または人体測定) は、頭、足、その他の身体の特徴的な部分を測定する方法でした。これらの「口頭肖像画」により、さまざまな場所の警察が特定の身体的特徴に基づいて容疑者を逮捕できるようになりました。英国インド警察は 1890 年代にこのシステムを採用しました。

同じ頃、アルゼンチンのブエノスアイレスの警察官であるフアン・ヴセティッチは、独自の指紋採取システムのバリエーションを開発していました。 1892年、ヴセティッチはブエノスアイレス近郊の村ネコチェアで殺害された2人の少年の捜査を支援するために呼び出された。容疑は当初、少年たちの母親フランシスカ・ロハスの恋人であるベラスケスという男性に向けられていた。しかし、ヴセティッチが殺人現場で見つかった指紋をベラスケスとロハスの両方の指紋と比較したところ、それらはロハスのものと正確に一致した。彼女は犯行を自白した。犯罪捜査に指紋が使用されたのはこれが初めてだった。 Vucetich は彼のシステムを比較指鏡検査と呼びました。スペイン語圏の多くの国で今でも使用されています。

ロンドン警視庁長官のエドワード・ヘンリー卿は、犯罪者を逮捕するために指紋を使用することにすぐに興味を持つようになりました。 1896 年に、彼はゴルトンの技術に追加し、指紋の摩擦隆起の方向、流れ、パターン、その他の特徴に基づいた独自の分類システムを作成しました。検査官はこれらの特徴を方程式と分類に変換し、ある人の印刷物と別の人の印刷物を区別できるようにします。アンリ分類システムは、世界中のほとんどの地域で指紋分類の主要な方法としてベルティヨナージュ システムに取って代わりました。

1901 年、スコットランドヤードは最初の指紋局を設立しました。翌年、英国の法廷で初めて指紋が証拠として提示された。 1903 年にニューヨーク州刑務所は指紋の使用を採用し、その後FBIもそれに続きました。

しかし、19 世紀以来、指紋採取はどのように変化したのでしょうか?次のセクションでは、最新の指紋採取技術について説明します。

最新の指紋採取技術

最新の指紋採取技術

ヘンリー システムにより、法執行官は最終的に個人の指紋を分類して識別できるようになりました。残念ながら、システムは非常に面倒でした。指紋が入手されると、刑事はそれを特定の犯罪者のファイルにある指紋と手動で比較する必要がありました (その人物に記録があればの話ですが)。このプロセスには数時間、場合によっては数日かかり、常に一致する結果が得られるとは限りませんでした。 1970 年代までにコンピューターが存在し、 FBI は指紋の分類、検索、照合のプロセスを自動化する必要があることを認識していました。日本の警察庁はこの自動化への道を開き、1980 年代に初の電子指紋照合システムを確立しました。彼らの自動指紋識別システム (AFIS) により、最終的には世界中の法執行官が数百万の指紋記録とほぼ瞬時に指紋を照合できるようになりました。

AFIS はセンサーを使用してデジタル指紋を収集します。次に、コンピュータ ソフトウェアは (エドワード ヘンリー卿のシステムに基づく) パターンと特徴点を検索し、データベース内で最も一致するものを見つけます。

米国初のAFISシステムは、

従来の手動システムよりもスピーディです。しかし、異なる機関の間での調整は行われていなかった。多くの地方、州、連邦の法執行機関が同じ AFIS システムに接続していないため、情報を共有できませんでした。つまり、アリゾナ州フェニックスで男性が逮捕され、その指紋がミネソタ州ダルースの警察署に保管されていたとしたら、アリゾナ州の警察官が指紋記録を見つける方法はなかったかもしれないということだ。

この状況は 1999 年に統合 AFIS (IAFIS)の導入により変わりました。このシステムは、FBI の刑事司法情報サービス部門によって維持されています。国内の事実上どこにいても、最短 30 分で指紋を分類、検索、取得できます。約4,700万人の顔写真や犯罪歴も含まれている。 IAFIS により、地方、州、連邦の法執行機関が同じ巨大な情報データベースにアクセスできるようになります。 IAFIS システムは 24 時間 365 日稼働します。

しかし、IAFISは犯罪チェックにのみ使用されるわけではありません。また、雇用、免許、社会福祉プログラム (ホームレス保護施設など) のために指紋も収集します。これらの用途をすべて合わせると、この国の約 6 人に 1 人が IAFIS に指紋記録を持っていることになります。

現代のテクノロジーにもかかわらず、指紋採取は依然として古い探偵のトリックです。泥棒を捕まえる他の方法は何ですか?次のセクションで調べてください。

クイズに答えてください

あなたは指紋と指紋採取の専門家だと思いますか? Investigation Discoveryのこのクイズで知識をテストしてください。

その他の生体認証

その他の生体認証

指紋採取は、犯罪者を捕まえたり、現在利用可能な他の多くの生体認証ベースのテクノロジーのいずれかを実行する唯一の方法ではありません。目のスキャン、音声指紋、さらにはDNAさえも現在、識別手段を提供するだけでなく、 ATMから自動車に至るまであらゆるものにアクセスする手段を提供しています。

ここでは、近い将来に使用される可能性のある生体認証のほんの一部を紹介します。

  • 目のスキャン: 網膜 (光を神経信号に変換する目の奥の組織層) と虹彩 (目の色の部分) の両方には、高精度の生体認証を可能にする独自の特性があります。網膜スキャンの場合、低強度の光とセンサーが明確なパターンを分析している間、人は 10 ~ 15 秒間目をスキャン デバイスに近づけます。網膜スキャンは発電所や軍事地域などの非常に安全性の高い施設で使用されていますが、現時点では高価すぎて実用的ではありません。虹彩には、指輪からそばかすに至るまで、200 以上の異なる固有の識別特徴 (指紋の約 6 倍) があります。虹彩識別システムは、虹彩をスキャンしてパターンを探すのにわずか約 2 秒しかかかりません。いくつかの刑務所といくつかの空港で使用されています。
  • 耳のスキャン: 耳の大きさ、形、構造はそれぞれ異なります。科学者はこれらの特性を利用して耳の生体認証スキャンを開発しています。耳のスキャンでは、カメラが耳の画像を作成し、特徴を識別するために分析されます。
  • 音声指紋: 新しいオサマ・ビン・ラディンのテープが出るたびに、バージニア州クアンティコにあるFBI音声研究所。それを音声アナライザーで実行し、周波数、強度、その他の測定値をキャプチャして、テープが本物かどうかを判断します。これらのいわゆる「音声指紋」は、指紋や DNA ほど決定的ではありませんが、人を区別するのに役立ちます。
  • DNA フィンガープリント: すべての個人は固有の DNA を持っています。外見は変えられますが、DNAを変えることはできません。このため、科学者は DNA 分析を使用して、犯罪現場に残された血液、毛髪、皮膚、その他の証拠と容疑者を関連付け始めています。 DNA フィンガープリンティングは、人間の組織から DNA を分離することによって行われます。 DNA は特殊な酵素を使用して切断され、選別されてゲルに通されます。次に、それをナイロンシートに転写し、そこに放射性プローブを加えてパターン、つまり DNA フィンガープリントを生成します。

これらのテクノロジーの一部はまだ開発中であるため、どれが最も効果的な識別方法であるかはまだわかっていません。そしてもちろん、生体認証の種類によっては、他の種類のものよりも特定のタスクに適したものもあります。たとえば、音声指紋は電話による金融取引に最も適しています。

指紋採取、生体認証、その他の本当の犯罪の物語について詳しく知りたい場合は、以下のリンクをご覧ください。