生物識別技術(shù)，被認(rèn)為是未來身份驗證的發(fā)展趨勢。不過，在生物識別這只龐大的隊伍中，各種細(xì)分技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用性價比是十分不平衡的。到目前為止，在學(xué)術(shù)界已經(jīng)對將近20種特征進行了研究，從DNA、臉像、虹膜、紅外臉溫譜、耳形、顱骨、牙形、聲音、指紋、掌紋、靜脈、簽名、筆跡等等都可以鑒別……指紋識別，作為最成熟的技術(shù)和最便捷低價的應(yīng)用，在生物識別的技術(shù)大軍中脫穎而出。
指紋識別，顧名思義就是通過人手指指紋的特征進行身份認(rèn)證識別的技術(shù)。這項技術(shù)的應(yīng)用可謂古已有之，但隨著信息化技術(shù)高度發(fā)展的今天，指紋技術(shù)的應(yīng)用又將向哪里去？
筆者試著從指紋識別的昨天歷史和指紋識別的今日技術(shù)，探討指紋識別的明日應(yīng)用趨勢。
指紋識別：其實很老的新技術(shù)
指紋是人與生俱來的身體特征，大約在14歲以后，每個人的指紋就已經(jīng)定型。指紋具有"唯一性"，不同的兩個人不會具有相同的指紋，指紋也具有"固定性"，不會因人的繼續(xù)成長而改變。自從1888年英國著名人類學(xué)家葛彌登、佛蘭雪所發(fā)表實驗報告，以科學(xué)方法證明此特性以來，世界各國先后設(shè)立了指紋儲藏柜，經(jīng)歷六十多年，還未發(fā)現(xiàn)完全相同的指紋卡。
早在公元前7000-6000年，古代的亞述人和中國人就意識到了指紋的特點，并使用指紋作為身份的象征，19世紀(jì)中葉開始了對指紋在科學(xué)意義上的研究。20世紀(jì)60年代起用計算機自動識別指紋，同時刑偵用的指紋自動識別系統(tǒng)(AFIS)逐漸在全球開始了廣泛應(yīng)用。而這時的指紋采集一般都采用油墨捺印的方式。1980年后，隨著個人計算機和光學(xué)指紋采集器的發(fā)明，指紋識別技術(shù)開始進入了一些非司法領(lǐng)域，如居民身份證等。1990年以后，廉價指紋采集器和計算設(shè)備的出現(xiàn)，解決了快速準(zhǔn)確的匹配算法問題，使指紋識別技術(shù)走向了基于個人的應(yīng)用。從此，人們對指紋識別技術(shù)的研究，對指紋的性質(zhì)也有了進一步的認(rèn)識?，F(xiàn)在，指紋識別已經(jīng)發(fā)展到了活體識別技術(shù)階段(國內(nèi)亞略特等企業(yè)率先推出)，并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在安全防、考勤、計算機信息身份驗證各個領(lǐng)域。
八大步驟：讓指紋識別清楚
指紋識別技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，目前最新技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到活體識別技術(shù)階段，并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在安全防、考勤、計算機信息身份驗證各個領(lǐng)域。指紋識別主要有擷取、演算、傳送、驗證等過程，其原理主要包括四大部分。
第一部分--擷取(capture)。首先利用指紋掃描儀，將指紋的圖形及其它相關(guān)特征擷取下來。剛獲得的圖像有很多噪聲。這主要由于工作和環(huán)境引起的；比如，手指被弄臟，手指有刀傷、疤、痕、干燥、濕潤或撕破等。然后對其進行圖像增強，減弱噪聲，增強脊和谷的對比度。并為處理指紋圖像所涉及的操作設(shè)計一個適合、匹配的濾鏡和恰當(dāng)?shù)拈y值。
第二部分--演算(algorithm)。將圖形及相關(guān)特征，運用程序運算及統(tǒng)計，找出該指紋具有所謂"人人不同且終身不變特性"的相關(guān)特征點，并將之?dāng)?shù)字化，該數(shù)字化之?dāng)?shù)據(jù)自然仍具有指紋"人人不同且終身不變"的特性。
第三部分--傳送(transmit)。將數(shù)字化的指紋特征在計算機上運用各種方式傳送，不論采用何種傳送方式或加解密方式，均仍保留該特有的特性。
第四部分--驗證(verify)。傳送過來的數(shù)據(jù)再經(jīng)程序運算、驗證其與數(shù)據(jù)庫中的比對資料的相似程度，達(dá)到一定程度以上的統(tǒng)計相似度，即可代表這是由本人傳送過來的指紋數(shù)據(jù)。
科學(xué)證明，這些紋路在圖案、斷點和交叉點是各不相同的，具有唯一性和永久性，這是支持指紋生物識別技術(shù)的重要科學(xué)依據(jù)。指紋的識別通常使用對比識別法，就是通過指紋采集儀把手指的特征點(斷點，分叉點，孤立點)用復(fù)雜的指紋計算方法，把初始采集的特征點換算為計算機可以識別的加密二進制文件，存入計算機。在每次身份認(rèn)證時，只要把新采集下的指紋和計算機內(nèi)的指紋文件相互對比，就能在極短時間內(nèi)完成任何人的身份識別認(rèn)證。據(jù)國內(nèi)資深生物識別專家、亞略特科技CEO邵宇介紹，從專業(yè)的角度看，只要符合上述原理，中間無任何種轉(zhuǎn)換上的漏失，且在一定的比對值以上，均可以理論上確認(rèn)是本人的指紋。
指紋技術(shù)可以衍生出很多指紋產(chǎn)品，一般來說，一個成熟的指紋識別系統(tǒng)應(yīng)用過程，包括以下八個步驟(如圖)。[nextpage]
第一步，先通過指紋識別設(shè)備捕捉選定指紋特征；第二步，處理指紋特征、提取和注冊生物特征模板；第三步，在本機信息庫、中央信息庫或在如智能卡的便攜式令牌內(nèi)存儲模板；第四步，現(xiàn)場掃描選定的生物特征；第五步，處理生物特征和提取生物特征模板；第六步，掃描獲得的生物特征模板同存儲的生物特征模板匹配；第七步，為應(yīng)用提供匹配得分；第八步，記錄系統(tǒng)使用的相關(guān)安全審計線索。
指紋應(yīng)用：四大領(lǐng)域識別身份真?zhèn)?/FONT>
因為指紋技術(shù)的成熟性和易用性，指紋識別技術(shù)的應(yīng)用是生物識別技術(shù)中最廣泛的。凝聚著市場巨大潛力的未來指紋識別應(yīng)用大方向，目前主要分為四個：，一是涉密系統(tǒng)，需要高度安全防護地方；二是針對大規(guī)模人群的身份鑒別的技術(shù)；三是針對城市公共事務(wù)的市民應(yīng)用；四是從現(xiàn)實生活進入互聯(lián)網(wǎng)虛擬世界的認(rèn)證應(yīng)用。
首先，在我國涉密信息系統(tǒng)的使用過程中，不論是單機或是網(wǎng)絡(luò)，進行用戶身份驗證是一項必不可少的內(nèi)容。國家保密指南BMZ1、BMZ2、BMZ3和保密標(biāo)準(zhǔn)BMB17等保密要求，都對身份認(rèn)證措施進行嚴(yán)格規(guī)定。由此可見，對涉密信息系統(tǒng)的身份驗證要求是相當(dāng)高的，只有這樣才能提高和確保系統(tǒng)的安全性。涉密信息系統(tǒng)在實現(xiàn)用戶身份驗證時，主要依靠密碼+和用戶名、密碼+IC卡或密碼+UKEY等傳統(tǒng)身份驗證手段來實現(xiàn)身份鑒別。直到近1-2年，涉密信息系統(tǒng)才開始采用生物識別技術(shù)加強系統(tǒng)的安全性。
隨著國家相關(guān)政策與法規(guī)陸續(xù)出臺，高安全性的生物識別技術(shù)日益得到詳細(xì)的規(guī)定和應(yīng)用要求?！吨腥A人民共和國計算機信息系統(tǒng)安全保護條例》、《涉及國家秘密的信息系統(tǒng)分級保護技術(shù)要求》、《信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求》、《信息系統(tǒng)安全等級保護測評準(zhǔn)則》，《計算機信息系統(tǒng)安全等級保護(通用技術(shù)要求) 》，明確規(guī)定我國"計算機信息系統(tǒng)實行安全等級保護"，各級計算機信息系統(tǒng)須有用戶身份鑒別功能設(shè)計，并在三級以上系統(tǒng)"要求有更加嚴(yán)格的身份鑒別，如采用人體生物特征(指紋、視網(wǎng)膜)等特殊信息進行身份鑒別，并在每次用戶登錄系統(tǒng)之前進行鑒別"。一般指紋識別技術(shù)在涉密系統(tǒng)中通過兩類產(chǎn)品構(gòu)筑高級別的身份認(rèn)證安全體系。一是內(nèi)網(wǎng)指紋識別系統(tǒng)，如國內(nèi)知名的Trustlink安全指紋認(rèn)證平臺，亞略特指紋AD域管理系統(tǒng)、指紋門鎖系統(tǒng)等；另一類是指紋終端介質(zhì)設(shè)備，例如指紡U盤、指紋硬盤、指紋保險柜、指紋儀、指紋鼠標(biāo)等。
其次，針對大規(guī)模人群的身份鑒別的技術(shù)，這方面將來會大規(guī)模的研發(fā)和應(yīng)用，比如機場通關(guān)安檢、車站碼頭、大型集會等都可以用到生物識別技術(shù)。比如美國平均每一天大概有兩千個小孩失蹤，到目前為止有將近5萬個成年人找不著，他們就起動了一個計劃，用生物識別，特別是用虹膜識別來找這些丟失的小孩和大人。
再次，針對城市公共事務(wù)的市民應(yīng)用。以亞略特與無錫市政府合作的一個城市指紋一卡通項目為例，2009年，無錫市市民一卡通項目作為無錫市政府為民辦實事項目之一，已經(jīng)開始啟動。無錫市市民一卡通項目除了采用先進成熟的計算機和IC卡等傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用手段之外，最大的亮點就是引入成熟創(chuàng)新的指紋身份認(rèn)證技術(shù)，構(gòu)成了更加安全、更加便捷、更多應(yīng)用功能的國內(nèi)首創(chuàng)市民指紋一卡通應(yīng)用信息平臺。市民辦理市民卡時，指紋同時存儲在指紋庫大平臺和市民卡中，指紋庫大平臺將為公安、社保、衛(wèi)生、教育、民政等相關(guān)電子政務(wù)和公共事業(yè)提供后臺指紋識別身份認(rèn)證，并在部分應(yīng)用場景中實現(xiàn)市民卡的虛擬化。亞略特利用自主研發(fā)的城市指紋庫平臺運營平臺，幫助無錫市政府搭建了城市指紋庫，并集成了全國首個指紋一卡通，以后市民的醫(yī)保領(lǐng)取、交通乘車、(水電氣通訊費)電子支付、駕照申領(lǐng)、甚至投票選舉等等，都可以或者憑卡或者依靠指紋即可進行相應(yīng)的快捷操作。這樣的城市指紋庫和指紋市民卡的建設(shè)，獲益的不僅僅是每個老百姓的安全與便捷，同時這種城市指紋庫，也能給政府對城市流動人口管理，案件偵破比對等公共事務(wù)提供很大的幫助。通過建成科技創(chuàng)新、以人為本的"指紋市民一卡通"平臺，將進一步提高無錫市政府為民服務(wù)水平，促進無錫市信息化建設(shè)朝更高、更先進的方向發(fā)展。
最后，在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，因為互聯(lián)網(wǎng)廠商基本上實行會員制，重復(fù)注冊和登錄密碼混淆，成為網(wǎng)民們更加有效使用網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，同時誠信互聯(lián)網(wǎng)、實名網(wǎng)絡(luò)的需求呼喚，就需要一種創(chuàng)新的手段來解決這樣的問題?；ヂ?lián)網(wǎng)第三方指紋認(rèn)證平臺，就是未來互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新之舉，通過指紋進行實名認(rèn)證，既安全又比較能夠使得網(wǎng)民接受，網(wǎng)民只需要在這個平臺進行網(wǎng)絡(luò)身份注冊，就可以暢游網(wǎng)絡(luò)，其他任何網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的注冊只需要跟該平臺進行接入就可以輕松實現(xiàn)。對網(wǎng)民來說，可以不用再記憶任何網(wǎng)站密碼，通過這一個注冊的平臺即可登錄，而且由于是指紋注冊，那么只需要"一指接入"即可"通行網(wǎng)路"。
當(dāng)然，指紋識別乃至各種生物識別技術(shù)的大眾化應(yīng)用，其實現(xiàn)在都已經(jīng)在很多領(lǐng)域蓬勃發(fā)展起來，如果把指紋識別技術(shù)比喻為一堆雞蛋的話，那么可以想見，以上四個方面一定是未來存放指紋識別技術(shù)雞蛋的最大的籃子。
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