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關(guān)鍵詞:生物識(shí)別技術(shù);自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2013) 09-0000-02
1 前言
生物識(shí)別技術(shù)主要是指在進(jìn)行身份驗(yàn)證時(shí)采用人的生物特征(諸如指紋、虹膜、聲音、面孔、手形)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。這是因?yàn)槌R?jiàn)的鑰匙、智能卡、口令等存在著被盜用、復(fù)制、遺忘、丟失等危險(xiǎn),而人的生物特征是無(wú)法被遺忘、失竊和復(fù)制的,因此,身份識(shí)別和信息安全的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)就是采用生物識(shí)別技術(shù)。
這種技術(shù)由于要采用采集設(shè)備將人的生物特征轉(zhuǎn)化為圖像,再進(jìn)行識(shí)別,所以又稱之為生物圖像識(shí)別技術(shù)。20世紀(jì)60年代,這種自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)開(kāi)始興起,這種識(shí)別方法是利用計(jì)算機(jī)來(lái)代替指紋進(jìn)行識(shí)別。不過(guò)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,指紋采集儀變得廉價(jià),同時(shí)高可靠算法也逐漸實(shí)現(xiàn),人們?cè)诠ぷ骱蜕钪心苤饾u看到這種自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)的使用,國(guó)內(nèi)外的商業(yè)和學(xué)術(shù)界也開(kāi)始對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行深入的研究。自動(dòng)指紋識(shí)別相比于其他生物特征的識(shí)別如虹膜識(shí)別及語(yǔ)音識(shí)別有其特別的優(yōu)點(diǎn),它被認(rèn)為是未來(lái)生物特征識(shí)別技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì),被稱為是一種理想的身份識(shí)別技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景,這一切得益于它很高的可行性和實(shí)用性。本文就自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行探討。
2 自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)研究現(xiàn)狀
這幾年來(lái),微型計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電技術(shù)發(fā)展迅猛,這樣使得指紋圖像的采集及處理成為可能,而且為自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展打下了深厚的基礎(chǔ)。自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)主要分為采集和識(shí)別兩種技術(shù)。
目前大多數(shù)自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)使用的采集設(shè)備是光電式的。慢慢的電感和電容式的采集設(shè)備開(kāi)始出現(xiàn),這些設(shè)備的出現(xiàn)進(jìn)一步提高了指紋識(shí)別的質(zhì)量,不過(guò)穩(wěn)定性和耐磨性等還有很多問(wèn)題。
現(xiàn)在指紋采集技術(shù)需主要處理的問(wèn)題是對(duì)于磨損嚴(yán)重的指紋或臟、濕、干的指頭都能正確、可靠地采集而且要減少采集時(shí)候的變形。許多國(guó)家有專門的機(jī)構(gòu)或公司進(jìn)行自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)方面的研究,其中憑借強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和經(jīng)歷力量,歐美國(guó)家在該領(lǐng)域的研究處于領(lǐng)先位置。
已經(jīng)有成型產(chǎn)品面市的公司是法國(guó)的Segam公司、美國(guó)的Secugen公司、Identicator公司,而得到較為廣泛應(yīng)用的是Identicator公司的ID Safe生物識(shí)別技術(shù),其中大概有5000多萬(wàn)人登記使用這種系統(tǒng),它也被應(yīng)用于全球的上百萬(wàn)臺(tái)的計(jì)算機(jī)。在亞洲,朝鮮這一領(lǐng)域研究水平最高,在1989年,其在中國(guó)成立Pefis公司,它的指紋產(chǎn)品在國(guó)際上有一定影響力。臺(tái)灣的Startek公司在指紋識(shí)別技術(shù)方面的研究水平也可達(dá)到世界先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)的中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所、清華大學(xué)、吉林大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)和高校也較早的著手這一方面的研究工作。從上世紀(jì)九十年代初開(kāi)始,我國(guó)的一些機(jī)構(gòu)如西安青松集團(tuán)、長(zhǎng)春鴻達(dá)集團(tuán)、北大方正集團(tuán)等分別以機(jī)構(gòu)所在地的高等院校作為技術(shù)支撐,逐漸開(kāi)始在這一領(lǐng)域的研究。其中中國(guó)科學(xué)院光機(jī)所在指紋采集技術(shù)方面有較為深入的研究,其研究的光電式活體指紋采集儀可以批量生產(chǎn)。
3 自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)
應(yīng)用系統(tǒng)利用指紋識(shí)別技術(shù)可分為驗(yàn)證(Verification)和辨識(shí)(Identification)兩類。辨識(shí)是將現(xiàn)場(chǎng)采集到的指紋和數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋一一比對(duì),再?gòu)钠渲姓业胶同F(xiàn)場(chǎng)相吻合的指紋;驗(yàn)證是將現(xiàn)場(chǎng)采集到的指紋和已經(jīng)登記的指紋進(jìn)行對(duì)比,從而驗(yàn)證身份的過(guò)程。
驗(yàn)證就是將提取的指紋存在數(shù)據(jù)庫(kù)里。一般數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)要保障其一致性和安全性,而指紋識(shí)別系統(tǒng)為滿足高速查詢比對(duì)的需求,在保障一般數(shù)據(jù)性能的基礎(chǔ)上,還可以進(jìn)一步以高的速度讀取。由于大型指紋識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)非常大,因此為了減少檢索的時(shí)間,一般采用指紋分類和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。要建立指紋數(shù)據(jù)庫(kù),一般情況下對(duì)同一個(gè)指紋要采集3-5個(gè)樣本,同時(shí)要分別對(duì)樣本進(jìn)行特征抽取和預(yù)處理,再?gòu)娜康臉颖緢D像中找出權(quán)值大于給定閥值的點(diǎn),最后以這些找出的特征點(diǎn)作為模板來(lái)建立指紋數(shù)據(jù)庫(kù)樣本。
指紋識(shí)別系統(tǒng)的核心步驟是指紋匹配,它也是一個(gè)重要的研究課題,Andrew K,Hrechak等人用結(jié)構(gòu)匹配來(lái)做指紋識(shí)別,D.K.Isenor等人又提出用圖匹配來(lái)對(duì)兩幅指紋圖象進(jìn)行匹配的想法。
美國(guó)聯(lián)邦調(diào)查局提出的以細(xì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)模型進(jìn)行細(xì)節(jié)匹配是目前最常用的方法,它主要是通過(guò)脊線分支點(diǎn)和脊線末梢兩種關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)進(jìn)行指紋鑒定。利用細(xì)節(jié)點(diǎn)表示成點(diǎn)模式,那么自動(dòng)指紋認(rèn)證的問(wèn)題將轉(zhuǎn)化成點(diǎn)模式匹配的問(wèn)題。
在模式識(shí)別中比較有名的難題是點(diǎn)模式問(wèn)題,對(duì)于一般的點(diǎn)模式問(wèn)題,許多人提出過(guò)算法,如Xudong Jiang等人的基于局部和全局結(jié)構(gòu)的匹配算法,Shih-hsu Cheng等人的基于二維聚類的快速算法,Sanjay Ranade等人的松弛算法,Zsolt Miklos等人的三角匹配的算法。針對(duì)指紋匹配中的點(diǎn)模式匹配問(wèn)題,Anil Jain等人提出了一種算法,就是通過(guò)將直角坐標(biāo)系中的細(xì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換到極坐標(biāo)系中,再串匹配算法來(lái)進(jìn)行點(diǎn)匹配。識(shí)別率是指紋識(shí)別系統(tǒng)特定應(yīng)用的重要衡量標(biāo)志,其主要是由拒判率FRR和誤判率FAR兩部分組成。
FAR和FRR這兩個(gè)值的調(diào)整能夠通過(guò)它們不同的用途來(lái)進(jìn)行,通過(guò)大量的資料表明,F(xiàn)AR和FRR兩個(gè)值之間的關(guān)系是反比關(guān)系。而如果FRR和FAR間取得很好的平衡,我們說(shuō)這是一個(gè)良好的系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)實(shí)用的系統(tǒng),為了進(jìn)行任務(wù)的調(diào)度,其要具備完善的管理功能,來(lái)協(xié)調(diào)各個(gè)模塊之間的工作,同時(shí)要處理有可能發(fā)生的故障。
4 自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展方向
4.1 非接觸式真皮層指紋采集
根據(jù)生理學(xué)的研究結(jié)果,在真皮層上指紋的結(jié)構(gòu)有穩(wěn)定及完美的表現(xiàn)。如果想在指紋采集技術(shù)方面有所突破,在臟、濕、干和磨損嚴(yán)重的指紋的情況下能完整、清晰、準(zhǔn)確地進(jìn)行指紋采集,必須要實(shí)現(xiàn)在真皮層采集指紋結(jié)構(gòu)。這樣也可以更好的解決指紋錄入時(shí)產(chǎn)生的變形問(wèn)題。
4.2 多種生物識(shí)別技術(shù)的融合
各種生物識(shí)別技術(shù)都具有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),而指紋識(shí)別技術(shù)只是生物識(shí)別技術(shù)的一種。自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展的一個(gè)方向是利用生物識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)將指紋和其他生物識(shí)別技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。如把指紋識(shí)別技術(shù)和臉形結(jié)合,將臉形識(shí)別結(jié)果作為一種檢索,從而實(shí)現(xiàn)辨識(shí)模式下的指紋識(shí)別,這樣識(shí)別的速度將得到顯著的提高。
參考文獻(xiàn):
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在電影《變臉》中,男主角為了打擊犯罪,與罪犯頭目通過(guò)生物技術(shù)換了一張臉。結(jié)果弄巧成拙,罪犯利用他的臉騙取了男主角家人的信任。觀影后很多觀眾都產(chǎn)生了疑問(wèn):除了通過(guò)人臉識(shí)別,難道就沒(méi)有其他方法鑒別一個(gè)人的身份嗎?答案是肯定的,生物識(shí)別技術(shù)就是一種專門解決此類問(wèn)題的“專家”。
隨著生物識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展,人們的生活也會(huì)發(fā)生有趣的變化:鑰匙、密碼或許已沒(méi)有必要存在,只要給一個(gè)眼神,家門就能打開(kāi);去銀行取款,無(wú)需帶卡,刷臉即可,也不必?fù)?dān)心賬號(hào)被盜;家中來(lái)了陌生人,視頻監(jiān)控會(huì)立即發(fā)出報(bào)警聲;登陸社交網(wǎng)絡(luò),可以瞬間找出同一張臉在好友圈中的所有照片……這些獨(dú)一無(wú)二的身體密碼的實(shí)際應(yīng)用,能夠全面提高人們生活的安全系數(shù),最終改變?nèi)藗兩钆c交往的原貌。
人臉識(shí)別
人臉識(shí)別技術(shù)基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別。先用攝像機(jī)采集含有人臉的圖像或視頻流,并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉,進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行一系列相關(guān)處理(包括人臉識(shí)別預(yù)處理、記憶存儲(chǔ)和比對(duì)辨識(shí)),以達(dá)到識(shí)別不同人身份的目的。
由于采集方便,人臉識(shí)別技術(shù)目前所受關(guān)注度較高。但由于人臉是三維的,受光線、表情、胖瘦、毛發(fā)等影響較大,同時(shí)也容易被偽造復(fù)制,以致穩(wěn)定性、安全性較低。
指紋識(shí)別
每個(gè)人的皮膚紋路在圖案、斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)上各不相同,呈現(xiàn)唯一性且終生不變。據(jù)此就可以把一個(gè)人與其指紋對(duì)應(yīng),通過(guò)將其指紋和預(yù)先保存的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,就可以驗(yàn)證此人的真實(shí)身份,這就是指紋識(shí)別技術(shù)。
指紋識(shí)別主要根據(jù)人體指紋的紋路、細(xì)節(jié)特征等信息對(duì)操作或作者進(jìn)行身份鑒定,它得益于現(xiàn)代電子集成制造技術(shù)和快速而可靠的算法研究,是目前生物檢測(cè)學(xué)中研究最深入、應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最成熟的技術(shù)。
指紋識(shí)別系統(tǒng)是一個(gè)典型的模式識(shí)別系統(tǒng),包括指紋圖像獲取、處理、特征提取和比對(duì)等模塊。
1.指紋圖像獲?。和ㄟ^(guò)專門的指紋采集儀可以采集活體指紋圖像。目前,指紋采集儀主要有活體光學(xué)式、電容式和壓感式。對(duì)于分辨率和采集面積等技術(shù)指標(biāo),行業(yè)內(nèi)已形成了國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),但其他項(xiàng)目還缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)采集指紋面積大體可分為滾動(dòng)捺印指紋和平面捺印指紋,公安等特殊行業(yè)普遍采用滾動(dòng)捺印指紋。另外,也可通過(guò)掃描儀、數(shù)字相機(jī)等獲取指紋圖像。
2.指紋圖像壓縮:大容量的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)必須經(jīng)過(guò)壓縮后存儲(chǔ),以減少存儲(chǔ)空間。主要存儲(chǔ)格式包括JPEG、WSQ、EZW等。
3.指紋圖像處理:包括指紋區(qū)域檢測(cè)、圖像質(zhì)量判斷、方向圖和頻率估計(jì)、圖像增強(qiáng)、指紋圖像二值化和細(xì)化等。
指紋識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單方便、快捷迅速。而缺點(diǎn)在于準(zhǔn)確率有待提高,且機(jī)器容易因和手指產(chǎn)生摩擦而導(dǎo)致磨損,影響確認(rèn)效果。指紋識(shí)別主要用于公司考勤、反恐刑偵、身份確認(rèn)等領(lǐng)域。
掌紋識(shí)別
掌紋識(shí)別是近幾年提出的一種較新的生物特征識(shí)別技術(shù)。掌紋是指手指末端到手腕部分的手掌圖像。其中很多特征可以用來(lái)進(jìn)行身份識(shí)別:如手掌主線、皺紋、細(xì)小的紋理、脊末梢、分叉點(diǎn)等。掌紋識(shí)別也是一種非侵犯性的識(shí)別方法,用戶比較容易接受,對(duì)采集設(shè)備要求不高。
掌紋識(shí)別系統(tǒng)同其他生物特征識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同,主要分為錄入樣本階段和測(cè)試樣本分類階段。首先對(duì)采集的掌紋樣本進(jìn)行預(yù)處理,然后進(jìn)行特征提取,把提取的掌紋特征存入特征數(shù)據(jù)庫(kù)中留待與被分類樣本進(jìn)行匹配。
掌紋識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)是比指紋識(shí)別更準(zhǔn)確,缺點(diǎn)在于機(jī)器維護(hù)率高,磨損后易產(chǎn)生誤差。掌紋識(shí)別主要應(yīng)用于銀行、珠寶店、金庫(kù)等安保等級(jí)高的行業(yè),通過(guò)對(duì)入庫(kù)人員進(jìn)行掌紋掃描來(lái)確認(rèn)身份。
虹膜識(shí)別
在所有生物識(shí)別技術(shù)中,虹膜識(shí)別是當(dāng)前應(yīng)用最為方便和精確的一種,它被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展前途的生物認(rèn)證技術(shù),未來(lái)的安防、國(guó)防、電子商務(wù)等多種領(lǐng)域必然會(huì)以虹膜識(shí)別技術(shù)為重點(diǎn),市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。
虹膜是眼睛的重要組成部分。虹膜由許多腺窩、皺褶、色素斑等構(gòu)成。由于遺傳原因,每個(gè)人的虹膜各不相同,這就給利用虹膜進(jìn)行身份識(shí)別帶來(lái)了機(jī)會(huì)。
虹膜識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)器不與人體接觸、能減少不必要的耗損、精確度極高等。缺點(diǎn)在于技術(shù)不完善、黑眼睛極難識(shí)別、需要很好的光源等。一些重要的場(chǎng)所都是用掌紋和虹膜識(shí)別雙套系統(tǒng)進(jìn)行安保。
指靜脈識(shí)別
指靜脈識(shí)別技術(shù)是利用手指內(nèi)的靜脈分布圖像來(lái)進(jìn)行身份識(shí)別。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)用近紅外線照射手指時(shí),靜脈中流動(dòng)的血紅蛋白會(huì)吸收近紅外線而形成血管的影像,通過(guò)傳感器可以獲取手指靜脈的圖像,經(jīng)處理后能形成特定的指靜脈特征模板。經(jīng)過(guò)醫(yī)學(xué)驗(yàn)證,每個(gè)人的手指靜脈血管影像都不一樣,形成的模板是一種獨(dú)特的生物特征,可用于身份識(shí)別。
關(guān)鍵詞:身份認(rèn)證;數(shù)據(jù)保護(hù);訪問(wèn)控制
隨著虹膜指紋掃描儀器的精度和識(shí)別度不斷提高,生物識(shí)別技術(shù)將可以應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域,并迎合不同的生物學(xué)特征,實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的安全保護(hù)能力。
據(jù)Unisys亞太區(qū)國(guó)家安全開(kāi)發(fā)部門的經(jīng)理John Kendall表示,雖然虹膜掃描技術(shù)還沒(méi)有被廣泛應(yīng)用,成為主流的身份識(shí)別技術(shù),但已經(jīng)有不少國(guó)家將其應(yīng)用于身份證項(xiàng)目中。
最近在接受記者采訪時(shí),Kendall介紹說(shuō):“印度和墨西哥已經(jīng)將虹膜(掃描)和指紋作為了后備(身份識(shí)別技術(shù)),這與兩三年(前)相比是一個(gè)巨大的進(jìn)步?!?/p>
Kendall還介紹說(shuō),美國(guó)銀行也采用了一種面部識(shí)別系統(tǒng),可以同時(shí)掃描人體面部和虹膜特征,實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)控制。與指紋讀取不同,這種面部識(shí)別系統(tǒng)在掃描用戶生物特征時(shí)不需要用戶靜止不動(dòng),相反,在用戶進(jìn)入特定區(qū)域的大門時(shí),該系統(tǒng)就已經(jīng)自動(dòng)將用戶的面部特征和虹膜特征記錄下來(lái)了。如果該用戶具有通行權(quán)限,則大門會(huì)自動(dòng)打開(kāi)。
他還表示,面部識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在日本和韓國(guó)的高檔社區(qū)中被成功應(yīng)用,并且未來(lái)將慢慢融入廣大普通老百姓的日常生活中。
皮下指紋讀取器
Kendall解釋說(shuō),傳統(tǒng)的指紋掃描設(shè)備可以很輕易地被復(fù)制指紋薄膜欺騙,甚至簡(jiǎn)單地對(duì)掃描器的玻璃面哈氣,也能擾亂掃描器。而新型的皮下指紋掃描器是通過(guò)掃描用戶指紋下的血管和組織結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行判斷的。
他說(shuō):“一些新型的掃描儀會(huì)利用不同波長(zhǎng)的光波對(duì)人體皮膚下不同深度的組織進(jìn)行掃描,另一些設(shè)備則是利用無(wú)線電波進(jìn)行掃描。因此就算你的手指表面被弄臟甚至磨破了,也不會(huì)影響掃描結(jié)果?!边@種設(shè)備適用于那種雇員需要手工勞動(dòng)或者手指會(huì)時(shí)常出現(xiàn)損傷的行業(yè)。
有了這些新型的生物識(shí)別技術(shù),要想黑掉生物識(shí)別系統(tǒng),比以前難度大大提高了。Kendall認(rèn)為,如果黑客要通過(guò)這種識(shí)別系統(tǒng),必須投入大量精力和時(shí)間,以及非常詳細(xì)的生物學(xué)數(shù)據(jù),才能制作出一個(gè)手指的三維模型。
此外,還有一些已經(jīng)成功應(yīng)用于生物識(shí)別系統(tǒng)的技術(shù),可以讀取人體手部的其他生物學(xué)特征。比如Halifax港口的生物學(xué)識(shí)別系統(tǒng),就是掃描用戶手部的血管結(jié)構(gòu),而不是指紋。
Kendall還說(shuō):“同樣的技術(shù)進(jìn)步也發(fā)生在面部識(shí)別系統(tǒng)上。傳統(tǒng)的面部識(shí)別系統(tǒng)需要管理人員手里拿著一張被許可人員的正面照片,比對(duì)監(jiān)視器中的來(lái)訪者五官。而加入了虹膜識(shí)別技術(shù)后,識(shí)別系統(tǒng)的復(fù)雜性大大提高,簡(jiǎn)單的硅膠面膜已經(jīng)難以突破這種面部識(shí)別系統(tǒng)了?!?/p>
隨著越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)發(fā)或采用生物識(shí)別技術(shù),國(guó)家也需要在數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域趕上技術(shù)的步伐。
目前,大多數(shù)國(guó)家還沒(méi)有對(duì)生物學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化管理和保護(hù)的相關(guān)法規(guī)政策出臺(tái)。
用戶接受度增加
和密碼一樣,生物識(shí)別數(shù)據(jù)被看作是“個(gè)人”信息,有些人仍然不愿意對(duì)政府或企業(yè)提供指紋,因?yàn)樗麄儗⒅讣y看作是個(gè)人隱私的一種。
Kendall說(shuō):“盡管如此,我們?nèi)匀豢吹角闆r在逐漸好轉(zhuǎn)。在過(guò)去幾年,我們發(fā)現(xiàn)如果人們已經(jīng)享受到或認(rèn)識(shí)到生物識(shí)別技術(shù)帶來(lái)的好處,不論是增加他們自身的安全性還是增加業(yè)務(wù)方面的安全性,他們都會(huì)更容易接受生物識(shí)別技術(shù),并提供相應(yīng)的生物識(shí)別數(shù)據(jù)。”
他還說(shuō),對(duì)于金融行業(yè),可以通過(guò)聲音指紋技術(shù),在電話銀行系統(tǒng)中增加一道安全屏障。
隨著生物識(shí)別設(shè)備的價(jià)格不斷下滑,客戶未來(lái)可以采用更好的設(shè)備,提高識(shí)別能力。
[關(guān)鍵詞] 電子商務(wù) 指紋識(shí)別 網(wǎng)上支付
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的商品流通方式也正面臨著更多的挑戰(zhàn)。如阿里巴巴等知名企業(yè)都預(yù)言著電子商務(wù)浪潮的愈演愈烈。在我國(guó),電子商務(wù)的發(fā)展還因諸多原因而存在著各種問(wèn)題,特別是支付的安全,一直都是阻礙電子商務(wù)更好發(fā)展的屏障?,F(xiàn)在網(wǎng)上支付主要通過(guò)“用戶ID+密碼”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),有的加載了“USB KEY”等數(shù)字簽名技術(shù),還有像支付寶等采用第三方中介。但是因?yàn)橘~號(hào)信息易盜、易遺忘、易丟失等問(wèn)題而給消費(fèi)者帶來(lái)很多困擾?;谌梭w具有不可復(fù)制等特點(diǎn),我們逐漸注意到生物特征識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用。
一、指紋識(shí)別技術(shù)
生物特征識(shí)別是通過(guò)計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段結(jié)合,利用人體所固有的生理特征來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份驗(yàn)證的技術(shù)。其核心在于如何獲取這些生物特征,并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中,利用可靠的匹配算法來(lái)完成驗(yàn)證與識(shí)別個(gè)人身份的過(guò)程。
1.指紋識(shí)別技術(shù)特點(diǎn)。人體的生物特征包括指紋、聲音、面相、視網(wǎng)膜、掌紋、DNA等。其中指紋由于具有惟一性、穩(wěn)定性、快捷性而成為個(gè)人身份識(shí)別的有效手段。指紋具有以下特點(diǎn):
(1)每個(gè)人的指紋是獨(dú)一無(wú)二的,兩人之間不存在著相同的手指指紋。
(2)每個(gè)人的指紋是相當(dāng)固定的,很難發(fā)生變化。
(3)便于獲取指紋樣本,易于開(kāi)發(fā)識(shí)別系統(tǒng),實(shí)用性強(qiáng)。
(4)一個(gè)人的十指指紋皆不相同,可以方便地利用多個(gè)指紋構(gòu)成多重口令,提高系統(tǒng)的安全性。
(5)使用的模板并非最初的指紋圖,而是由指紋圖中提取的關(guān)鍵特征,這樣使系統(tǒng)對(duì)模板庫(kù)的存儲(chǔ)量較小。另外,對(duì)輸入的指紋圖提取關(guān)鍵特征后,可以大大減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān),便于實(shí)現(xiàn)異地確認(rèn),支持計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)功能。
2.指紋識(shí)別技術(shù)原理。指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及四個(gè)功能:讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)。
在一開(kāi)始,通過(guò)指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像,并對(duì)原始圖象進(jìn)行初步的處理,使之更清晰。
接下來(lái),指紋辨識(shí)軟件建立指紋的數(shù)字表示―特征數(shù)據(jù),可以從指紋轉(zhuǎn)換成特征數(shù)據(jù),但不能從特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為指紋,而兩枚不同的指紋不會(huì)產(chǎn)生相同的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱為“節(jié)點(diǎn)”的數(shù)據(jù)點(diǎn),也就是那些指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標(biāo)位置,這些點(diǎn)同時(shí)具有七種以上的唯一性特征。因?yàn)橥ǔJ种干掀骄哂?0個(gè)節(jié)點(diǎn),所以這種方法會(huì)產(chǎn)生大約490個(gè)數(shù)據(jù)。有的算法把節(jié)點(diǎn)和方向信息組合產(chǎn)生了更多的數(shù)據(jù),這些方向信息表明了各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系,也有的算法還處理整幅指紋圖像。
最后,通過(guò)計(jì)算機(jī)模糊比較的方法,把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較,計(jì)算出它們的相似程度,最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。
二、指紋識(shí)別技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用
目前,上海市已經(jīng)將指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的消費(fèi)領(lǐng)域,我們可以在此基礎(chǔ)上將應(yīng)用范圍擴(kuò)大到網(wǎng)絡(luò),將指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)中。其主要涉及到的步驟包括:注冊(cè)指紋信息和交易識(shí)別。
1.注冊(cè)指紋信息
(1)用戶憑有效身份證到開(kāi)通指紋識(shí)別業(yè)務(wù)的銀行或者網(wǎng)點(diǎn)遞交《申請(qǐng)書(shū)》,在工作人員的指導(dǎo)和監(jiān)督下,利用指紋識(shí)別終端完成同一個(gè)手指的兩到三次指紋特征信息采集。為了進(jìn)一步防止手指受傷等特殊情況,可以再采集一個(gè)手指。
(2)使用高強(qiáng)度加密算法和散列算法,將用戶號(hào)、指紋信息和密碼信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)保存到總部的認(rèn)證服務(wù)器中,認(rèn)證服務(wù)器存有所有用戶的指紋信息和基本資料。
(3)由網(wǎng)點(diǎn)終端打印出指紋注冊(cè)憑證號(hào)碼,用戶簽字確認(rèn)后,注冊(cè)網(wǎng)點(diǎn)保留存根,另一聯(lián)由用戶保存。同時(shí)用戶也可以自行選擇在指定銀行或者網(wǎng)點(diǎn)購(gòu)買統(tǒng)一的指紋信息采集器,并獲取操作說(shuō)明等資料。
(4)用戶自行登陸網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái),根據(jù)憑證上的注冊(cè)號(hào)碼,完成進(jìn)一步詳細(xì)信息的激活,這個(gè)環(huán)節(jié)可以結(jié)合手機(jī)激活碼或者E-MAIL激活等方式加強(qiáng)信息注冊(cè)安全性。
(5)注冊(cè)成功,可以開(kāi)始使用。
之所以不采取直接在網(wǎng)上注冊(cè)的方法,主要是考慮到防偽。初次注冊(cè)用戶可以在工作人員的監(jiān)督之下完成一系列認(rèn)證工作。而結(jié)合網(wǎng)上注冊(cè),主要可以起到避免銀行或中介方出現(xiàn)安全漏洞,并可減少申請(qǐng)辦理注冊(cè)的處理和等待的時(shí)間。
2.網(wǎng)上支付系統(tǒng)中的交易識(shí)別。
(1)用戶在網(wǎng)上購(gòu)物要進(jìn)行支付時(shí),向銀行的認(rèn)證服務(wù)器發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求,在服務(wù)器認(rèn)證成功后,提示用戶下載安全控件,服務(wù)器將自己的公鑰發(fā)送給客戶端。
(2)在客戶端顯示支付界面,標(biāo)明商城名稱、訂單號(hào)、消費(fèi)轉(zhuǎn)賬金額等詳細(xì)交易信息。
(3)用戶在客戶端填寫好轉(zhuǎn)賬信息,包括轉(zhuǎn)出賬戶、驗(yàn)證碼等。由系統(tǒng)提示用戶進(jìn)行指紋驗(yàn)證,信息采集的次數(shù)最好設(shè)成不少于兩次,采集后的指紋模版經(jīng)過(guò)數(shù)字簽名加密后發(fā)送給指紋認(rèn)證服務(wù)器。
(4)指紋認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)用戶的公鑰進(jìn)行解密,取出解密后的指紋模板與賬戶關(guān)聯(lián)的指紋模板進(jìn)行比對(duì)匹配,如匹配成功,才將交易信息傳給相應(yīng)銀行并進(jìn)行轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)并提示網(wǎng)上支付成功;否則立刻拒絕轉(zhuǎn)賬。
三、評(píng)價(jià)
在信息化技術(shù)高速膨脹的今天,電子商務(wù)是商品流、資金流、物流有機(jī)結(jié)合的橋梁,它的安全性也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。使用指紋識(shí)別的交易支付系統(tǒng)通過(guò)多次的安全認(rèn)證,使得網(wǎng)上銀行交易支付的安全性得到很好的保障。不需要為了不定期更換密碼而煩心,更不用擔(dān)心賬號(hào)和密碼被盜。所以指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)具有快速、安全、便捷等很多優(yōu)點(diǎn),具有一定的實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
北京東方金指科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱東方金指)創(chuàng)始于2001年,是北京的高新技術(shù)企業(yè)和軟件企業(yè)。東方金指以指紋識(shí)別技術(shù)為核心,專注于人體生物特征識(shí)別領(lǐng)域,進(jìn)行指紋、掌紋、人像、聲紋等生物特征技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)。作為國(guó)內(nèi)知名的指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的推動(dòng)者,東方金指曾參與起草多項(xiàng)國(guó)家GB/GA指紋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為我國(guó)指紋技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
自成立以來(lái),東方金指陸續(xù)推出了一系列擁有完全獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技軟硬件產(chǎn)品,這些產(chǎn)品目前主要應(yīng)用于公安和民用安全行業(yè)。
東方金指的核心技術(shù)源于國(guó)內(nèi)高等學(xué)府和科研機(jī)構(gòu)。2001年,東方金指發(fā)明了一套獨(dú)特、先進(jìn)的指(掌)紋識(shí)別核心算法,在公安部二代身份證指紋技術(shù)選型中排名第一。該算法具有指紋特征值小、識(shí)別時(shí)間短、拒登率/拒真率/認(rèn)假率低等特點(diǎn)。公司指(掌)紋識(shí)別核心算法擁有獨(dú)一無(wú)二,更為實(shí)用、先進(jìn)的數(shù)線對(duì)比算法和紋線追蹤技術(shù),大幅提升了億萬(wàn)人大容量指(掌)紋系統(tǒng)的對(duì)比精度;系統(tǒng)億萬(wàn)人級(jí)大庫(kù)技術(shù)成熟,支持國(guó)際ANSI/NISI有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和GB/GA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)結(jié)合于中國(guó)國(guó)情,采用全新的設(shè)計(jì)思路。該算法的大規(guī)模并行比對(duì)技術(shù)、底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性等諸多方面均達(dá)到或超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。該算法推向市場(chǎng)近十年時(shí)間里,體現(xiàn)出強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)力,參與了2002年以后絕大多數(shù)部省市級(jí)刑偵指掌紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)項(xiàng)目。
東方金指還于2011年了公司最新一代生物特征識(shí)別產(chǎn)品GAFIS7.0系統(tǒng)。該產(chǎn)品除保留公司以往產(chǎn)品優(yōu)秀特點(diǎn)外,又增加了眾多新特征。它并不僅僅是一個(gè)大規(guī)模的指紋、掌紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),同時(shí)還支持人像、聲紋、足跡、虹膜等生物特征大規(guī)模并行對(duì)比。
作為國(guó)內(nèi)重要的指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的推動(dòng)者,十多年來(lái),東方金指秉持“一流人才、一流技術(shù)、一流服務(wù)”的企業(yè)宗旨和“見(jiàn)微知著、去偽存真”的技術(shù)理念,打造了業(yè)內(nèi)知名的品牌。東方金指將秉承宗旨繼續(xù)前進(jìn),研發(fā)設(shè)計(jì)制造適合中國(guó)本土并符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的人體生物特征識(shí)別的軟硬件產(chǎn)品。