【安防知識網】生物識別技術概述
隨著計算機網絡信息技術的飛速發(fā)展，在全球經濟一體化趨勢下，個人信息的保護顯得越發(fā)重要，如何選擇合理的認證技術是保證信息安全的必要因素。早期的認證技術是基于個人密碼，而密碼被破解或偷窺的概率越來越高，后來又出現了智能IC卡，但這種認證方式同樣存在被復制或者偷盜的安全隱患。
生物認證技術將帶動今后幾年IT產業(yè)的重要變革，該類技術通過計算機利用人體固有的生理特征或行為特征鑒別個人身份。生物識別包括指紋識別、虹膜識別、人臉識別、掌紋識別、靜脈識別、聲音識別、簽名識別、筆跡識別、手形識別及多種生物特征綜合識別等多類，生物識別技術具有不易遺忘和丟失，不易偽造和被盜，可以“隨身攜帶”，隨時隨地使用等優(yōu)點，已經被全世界所關注，并應用于身份認證、出入口管理、安防監(jiān)控、電子商務、電子政務等各個領域。
縱觀生物識別技術的發(fā)展史，20世紀60年代末，美國有人提出用計算機圖像處理和模式識別方法進行指紋分析以代替人工對比，這就是最初的指紋識別技術。從20世紀90年代起，掌形識別、臉部識別、虹膜識別的產品也紛紛走向市場，雖然每種認證技術都有各自的優(yōu)缺點，但也都占據了一定的市場份額。
隨著手指靜脈生物認證產品在市場上的發(fā)布，代表著生物認證領域的一項全新技術的誕生。指靜脈認證技術通過對手指中靜脈圖像進行活體識別來達到認證目的，安全性高、識別率高、簡單易用，這些優(yōu)點使其迅速被市場認可。手指靜脈識別技術被廣泛應用于金融系統、門禁系統、電腦安全等領域。
手指靜脈認證系統原理
醫(yī)學研究證明，手指靜脈的形狀具有唯一性和穩(wěn)定性，即每個人的手指靜脈圖像都不相同，同一個人不同手指的靜脈圖像也不相同，健康成年人的手指靜脈形狀不再發(fā)生變化。
認證分以下四個步驟(流程圖請參考圖1)：
1、靜脈掃描：LED在手指一方發(fā)射近紅外線，透射手指，在手指另一方，照相機拍攝靜脈圖像;
2、圖像校正：調整圖像位置和角度，使其符合認證規(guī)格;
3、特征提?。焊鶕陨系玫降膱D像，提取靜脈分布圖像，得到特征圖(見圖2);
4、圖像對比與匹配：將以上得到的特征圖與數據庫中的原始模版進行比較，計算相關性。如果相匹配則認證通過，不匹配則認證被拒絕。
手指靜脈認證優(yōu)點多
現有的生物認證主要有指紋識別、虹膜識別、面部識別技術、簽名識別技術、聲音識別技術、掌形識別技術、手指靜脈識別技術、掌靜脈識別技術等，生物認證雖然具有其固有的優(yōu)點，但對每種識別又分別有其缺點。
作為一種安全性高，使用方便的認證方式，手指靜脈認證技術有如下一些區(qū)別于其它生物認證技術的突出特點：
1、安全性高
手指靜脈認證系統的原理是匹配手指內部靜脈的紋路圖。因為靜脈血管是隱藏在手指內部的，因此極難復制和盜取，與別的利用人體體外特征進行認證的技術相比較，這種方式的安全性更高。同時，靜脈認證能感知手指內的血液流動和血壓情況，能夠在識別的過程同時進行活體檢測。
2、準確率高
[nextpage]采樣樣本是在人體內部，所以匹配過程中受到外界的干擾非常小。手指靜脈認證的準確性很高，根據嚴格的醫(yī)學證明和數學統計，FRR(拒真率)小于0.01%，FAR(認假率)小于0.0001%，FTE(登錄失敗)為0%。
3、唯一性
根據醫(yī)學證明，不同人之間的手指靜脈分布完全不同，左手和右手的靜脈分布也不同，就算是雙胞胎的相同手指，其中的靜脈分布也是不同的。而且手指靜脈的紋路分布在成年后是不會變化的。對于未成年人，當他們手指靜脈隨著年齡的增長變化后，只需要花30秒就可以完成重新的注冊登記。
4、非接觸式
相對于某些生物識別技術，手指靜脈認識技術是非接觸式的，在公共場合會比較衛(wèi)生。
5、樣本文件小
由于手指的靜脈血管相對穩(wěn)定并且很容易拍攝下來，因此使用低分辨率的攝像頭就可以達到取樣要求。這樣生成的靜脈模板文件小，匹配速度快。
手指靜脈認證應用廣
隨著近代生物技術的發(fā)展，現代化安全防范系統要求原始的使用鑰匙或卡片的門禁系統轉化為以人體特征為基礎的高安全性、高可靠性的系統。指靜脈認證由于其安全性高、準確率高、唯一性認證、非接觸認證等優(yōu)點被廣泛應用于門禁安全領域，為從辦公環(huán)境到安居環(huán)境提供了一個理想的安全解決方案。
公司、工廠
辦工環(huán)境是門禁系統應用最廣泛的領域，并對安全性提出更高的要求。目前大部分公司與工廠采用IC卡門禁系統，但是出現如下幾點不足之處：
員工需要隨身攜帶IC卡片，可能發(fā)生丟失、損壞的情況;
·對于大型公司或者工廠，在人數上千人的情況下，需要為每位員工配備IC卡片，這將提高系統的成本和工作流程繁鎖程度;
·由于IC卡并不是與人體生物特征相互依存，因此會經常出現員工代打卡的情況，對公司、工廠的管理造成混亂。
·應用了生物認證技術的門禁系統更方便員工使用，不需要員工使用或攜帶額外的認證標志，比如密碼、IC卡等。
指紋技術最早應用于門禁系統，但是指紋識別方式本身存在比較嚴重的安全隱患，這種暴露在人體外部的生物特征比較容易被復制，另外在公司這樣用戶比較多的場合，接觸式的指紋認證方式并不符合衛(wèi)生要求。而應用了手指靜脈認證技術的門禁系統相對于指紋技術來講，使用更加方便、衛(wèi)生，更加人性化。
目前也有些企業(yè)重要部門應用了虹膜識別技術，我們知道這種技術和手指靜脈一樣，是隱藏在人體內部的生物特征，因此極難復制，并且不容易受外界影響。但是虹膜識別系統要求對人的眼球掃描，會讓用戶的內心存在一定的抗拒感，同時戴眼鏡的用戶也不太方便使用。
在實際的使用環(huán)境中，手指靜脈認證系統能夠和企業(yè)安防系統以及考勤系統相結合，詳細記錄員工出入管理日志(如圖3)，可按照不同的查詢條件查詢，并在發(fā)生危險的時候報警。
圖3 手靜靜脈認證系統應用于企業(yè)門禁管理
公共場所
隨著社會的發(fā)展和生活節(jié)奏的加快，辦公樓大廳，圖書館等公共場所的人流量越來越大，控制這些場所的正常運行和保障公眾安全成為管理機構的重要任務。這類場所的人數比在某個企業(yè)的員工數量多，使用IC卡片式的出入管理裝置會導致較低的效率。
目前，手指靜脈在新加坡的日立塔已經得到應用，這座寫字樓有近2000名各公司員工。在上下班的高峰期，認證快速的手指靜脈系統解決了擁堵的現象，并且將日立塔提升為高安全性的公共場所。
智能樓宇系統
近年來，中國的房地產市場飛速發(fā)展，人們對住宅的要求也越來越高，期望一種舒心、便利，同時更安全的居住條件。人們在享受高科技帶來的高質量生活的同時，居住環(huán)境的安全成為這一切的根本。目前某些高檔住宅已經使用IC卡控制電子鎖。但是老人和小孩忘記攜帶卡片的情況頻頻發(fā)生，給居民生活造成一些不便，另外使用IC卡也更加容易被別有用心之人復制或者盜竊，造成財產的損失甚至影響人身安全。
而應用了手指靜脈認證系統的智能樓宇系統，能夠給住戶帶來更加方便和安全的居住體驗。主人回家只需要輕輕將手指插入靜脈認證系統。系統就能夠驗證有效性，并記錄出入日志，甚至可以將手指靜脈認證系統和智能樓宇系統中的電梯聯動。當用戶在大堂門插入手指通過認證的瞬間，電梯將會自動降到一樓，并在住戶進入電梯的時候，根據手指靜脈認證系統數據庫的記錄，自動運行到住戶所在樓層。而整個過程中，住戶不用按任何按鈕，就能夠方便快捷地回到家，這將是一種全新的生活體驗。
與智能住宅系統類似，將手指靜脈認證系統應用于酒店管理也將會是非常方便，并且能夠有效提升酒店的安全管理水平。
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