淺談生物特征識(shí)別

魯軍

(西華大學(xué)，四川 成都 610000)

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淺談生物特征識(shí)別

魯軍

(西華大學(xué)，四川 成都 610000)

由于人的生物特征具有穩(wěn)定性和唯一性，目前最安全的身份認(rèn)證技術(shù)是生物特征識(shí)別，傳統(tǒng)的身份識(shí)別手段將被生物特征識(shí)別技術(shù)所超越和替代。該文從生物特征角度介紹了幾種生物特征識(shí)別的身份認(rèn)證技術(shù)，由于每一種生物特征識(shí)別身份認(rèn)證技術(shù)都有局限性，采用數(shù)據(jù)融合方法進(jìn)行身份鑒別，將人的多種生理特征和行為特征結(jié)合起來(lái)進(jìn)行身份識(shí)別，以提高生物特征識(shí)別系統(tǒng)的可靠性和識(shí)別的精確率，將是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。

生物特征;指紋;虹膜;人臉;聲音;簽名

身份識(shí)別是人類社會(huì)生活的一個(gè)最基本問題，每一個(gè)人，每一天都會(huì)遇到，無(wú)處不在。早在3000多年前，人類就開始使用機(jī)械鑰匙，這是最早的身份識(shí)別技術(shù)。隨著近代電子科技的發(fā)展，密碼、條形碼、磁條卡、射頻卡、證件走進(jìn)了人們的生活，但這類身份識(shí)別技術(shù)都是通過“what you have?”或者“What you know”來(lái)實(shí)現(xiàn)，其易被偽造、丟失、遺忘，且不方便、不安全，不能真正認(rèn)證到人本身。于是最新一代的身份識(shí)別技術(shù)——生物特征識(shí)別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是利用人類固有的生理或行為特征來(lái)識(shí)別與驗(yàn)證身份的技術(shù)，具體包括：生理特征：指紋、人臉、掌紋、掌形、虹膜、視網(wǎng)膜，靜脈、耳廓。行為特征：簽字、步態(tài)、語(yǔ)音、按鍵力度等。

基于這些特征，人們已經(jīng)發(fā)展了指紋識(shí)別、掌紋識(shí)別、掌形識(shí)別、人臉識(shí)別、發(fā)音識(shí)別、虹膜識(shí)別、靜脈識(shí)別、簽名識(shí)別等多種生物識(shí)別技術(shù)。生物特征識(shí)別技術(shù)被列為21世紀(jì)對(duì)人類社會(huì)帶來(lái)革命性影響的十大技術(shù)之一。

生物特征識(shí)別技術(shù)是目前最為方便、安全的身份識(shí)別技術(shù)，它辨識(shí)的是人身的固有特征，不需要身外的其他標(biāo)識(shí)物。隨著近代科技的發(fā)展，這些新型的身份識(shí)別方式不斷走入人們的日常生活，其帶來(lái)方便和安全的同時(shí)，也帶來(lái)了對(duì)傳統(tǒng)物理識(shí)別方式的沖擊和思考，下面筆者就當(dāng)前生物特征識(shí)別技術(shù)的市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，做一個(gè)粗淺的分析。

人的許多生物特征包括指紋、DNA等是終身不變的，而且這些生物特征具有個(gè)體唯一性。因此，相比于，比如密碼等技術(shù)而言，生物特征識(shí)別具有可靠性高，重復(fù)率小的特點(diǎn)。由于這些特點(diǎn)。生物識(shí)別技術(shù)是目前最為方便與安全的識(shí)別技術(shù)，它不需要記住復(fù)雜的密碼，也不需隨身攜帶鑰匙、智能卡之類的東西。生物識(shí)別技術(shù)認(rèn)定的是人本身，沒有什么能比這種認(rèn)證方式更安全、更方便了。由于每個(gè)人的生物特征具有與其他人不同的唯一性和在一定時(shí)期內(nèi)不變的穩(wěn)定性，不易偽造和假冒，所以利用生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份認(rèn)定，安全、可靠、準(zhǔn)確。此外，生物識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品均借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，很容易配合電腦和安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。

生物特征識(shí)別技術(shù)是根據(jù)每個(gè)人獨(dú)有的可以采樣和測(cè)量的生物學(xué)特征和行為學(xué)特征而進(jìn)行身份識(shí)別的技術(shù)。從而生物特征就不像各種證件類持有物那樣容易被竊取,也不像密碼、口令那么容易遺忘或破解,所以在身份識(shí)別上體現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),近年來(lái)在國(guó)際上被廣泛研究，并且也具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,信息安全顯示出前所未有的重要性,而身份識(shí)別作為保證信息安全的必要前提,也越來(lái)越受到重視。

指紋識(shí)別是使用最早也是最成熟的生物特征識(shí)別技術(shù)。指紋是手指末端正面皮膚上的呈有規(guī)則定向排列的紋線。采集得到的指紋圖像是手指表面脊和谷的映像組合。一般情況下每個(gè)人都有其獨(dú)特的指紋，但是其不足是: 某些人或群體的指紋特征很少,難以成像。

虹膜是位于眼睛黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分,總體上呈現(xiàn)一種由里到外的放射狀結(jié)構(gòu),包含有很多相互交錯(cuò)的斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等細(xì)節(jié)特征,醫(yī)學(xué)上認(rèn)為這些特征在出生之前以隨機(jī)組合的方式確定下來(lái),一旦形成終生不變。虹膜識(shí)別技術(shù)是利用虹膜終身不變性和差異性的特點(diǎn)來(lái)識(shí)別身份的,自然界不可能出現(xiàn)2個(gè)一樣的虹膜，其準(zhǔn)確性是各種生物識(shí)別中最高的。其識(shí)別技術(shù)主要有: 圖像獲取、模式識(shí)別匹配。圖像人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性雖然不如虹膜、指紋等的識(shí)別,但是由于其直觀性和無(wú)侵害性而最為人們所接受。根據(jù)人臉表征方式的不同,通常將人臉正面識(shí)別技術(shù)分為三大類: 基于幾何特征的識(shí)別方法、基于代數(shù)特征的識(shí)別方法和基于連接機(jī)制的識(shí)別方法。

隨著網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、軍事、社會(huì)各方面活動(dòng)都越來(lái)越依賴于互聯(lián)網(wǎng),特別是電子商務(wù)和金融方面。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)利用網(wǎng)絡(luò)竊取盜用他人信息的電子攻擊現(xiàn)象也越來(lái)越多。非法登錄計(jì)算機(jī)的案件正呈上升趨勢(shì),在電子商務(wù)中假冒當(dāng)事人上網(wǎng)采購(gòu)所造成的欺詐案也在逐漸增多，甚至有孩子假充家長(zhǎng)上網(wǎng)采購(gòu)的案例。另外，我國(guó)也出現(xiàn)了使用盜竊來(lái)的身份證造成移動(dòng)電話通信的損失和用他人信用卡瘋狂透支的案件。

在進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，相對(duì)傳統(tǒng)的身份認(rèn)證技術(shù)生物特征識(shí)別技術(shù)還是有一定的優(yōu)勢(shì)的，但其也存在著一定的缺陷。任何技術(shù)都存在著一定的針對(duì)性和局限性。比如說(shuō)，人手指受傷時(shí)，指紋這個(gè)生物特征在被識(shí)別過程中的準(zhǔn)確性就可能受到影響。非法用戶制造有著相同指紋的“橡膠手指”冒認(rèn)合法用戶在技術(shù)上也是可以實(shí)現(xiàn)的。同傳統(tǒng)身份認(rèn)證技術(shù)一樣，生物特征信息在傳輸過程中也有可能被截獲或篡改，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息也可能會(huì)被修改，這些都會(huì)使得合法用戶的身份認(rèn)證受到影響。這種跨系統(tǒng)攻擊是今后生物特征識(shí)別技術(shù)面臨的主要問題。

雖然存在很多原因?qū)е律锾卣髯R(shí)別技術(shù)的應(yīng)用不夠普遍，當(dāng)很多這方面的專家學(xué)者都已經(jīng)提出了很成熟的理論和設(shè)想，特別是在指紋識(shí)別方面，可行性非常大，有著異常巨大的市場(chǎng)前景。我相信不出5年，這項(xiàng)技術(shù)將大范圍地應(yīng)用到電子商務(wù)領(lǐng)域。

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魯軍(1993.12-)，男，漢族，四川廣安人，大學(xué)本科，四川省成都市西華大學(xué)。

TP391

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1671-1602(2016)18-0029-01