導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇生物特征識別技術(shù)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

2掌紋識別

掌紋即手掌面上深淺褶皺與紋路的總稱，不同個體差異比較明顯。選擇此種生物特征進(jìn)行識別，特征信息比較豐富，可以提取研究多種特征，并且主線特征明顯，具有較高的辨識度與抗干擾特點(diǎn)。另外，此項(xiàng)特征對采集設(shè)備的精度要求比較低，可以有效降低開發(fā)成本。但是選擇利用此種生物特征進(jìn)行識別，因?yàn)檎萍y在一段時(shí)間內(nèi)會發(fā)生變化，影響識別效果，并且掌紋特征更易被復(fù)制與偽造，在實(shí)際應(yīng)用上安全級別比較低。

3多模態(tài)手部生物特征識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)措施分析

3.1手部生物特征識別流程

以指紋、指靜脈等識別流程為例，首先要對同一手指手指紋圖像、手指靜脈圖像進(jìn)行采集，并分別提取可以代表手指紋圖像與手指靜脈圖像生物特征的特征向量，對此向量進(jìn)行存儲，完成存儲樣本數(shù)據(jù)的注冊。然后，對當(dāng)前生物特征進(jìn)行采集，并將其轉(zhuǎn)化為特征向量與樣本庫中的特征向量進(jìn)行全面比較，并計(jì)算得出最終識別結(jié)果。在識別過程中要對同一手指手指紋圖像、手指靜脈圖像進(jìn)項(xiàng)預(yù)處理，并提取同一個體的相應(yīng)特征向量，兩者進(jìn)行獨(dú)立的特征匹配，并得到各自的多模態(tài)融合，最終采取將做小距離分類器完成身份的識別與判決。

3.2圖像采集設(shè)備

圖像采集設(shè)備是整個生物特征識別過程中的重要組成部分，其工作原理主要就是根據(jù)血管吸收近紅外光特性，搭建出一個可行性高的采集裝置。其中硬件采集裝置所得圖像質(zhì)量高低會直接影響到后期生物特征識別的效果，因此在進(jìn)行多模態(tài)手部生物特征識別技術(shù)的研究時(shí)，必須要做好此方面的工作。以靜脈成像為例，應(yīng)做好光源的選擇，如紅外LED成本低廉，其光譜分布為半峰帶寬約40nm左右窄帶分布，中心波長為830nm~950nm之間，利用黑白CCD相機(jī)即可獲得相應(yīng)信息。對于光源的確定，應(yīng)以滿足實(shí)際識別設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，保證光譜波長的合理性。

3.3多模態(tài)融合算法

基于多模態(tài)識別數(shù)據(jù)獲取方式以及處理順序，多模態(tài)算法主要包括并行與連續(xù)兩種結(jié)構(gòu)，其中連續(xù)結(jié)構(gòu)又稱為層疊結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，可以按照順尋依次來進(jìn)行，并且前一個數(shù)據(jù)處理結(jié)果會對后一個數(shù)據(jù)的處理結(jié)果產(chǎn)生影響。而并行結(jié)構(gòu)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，都是采取的單獨(dú)進(jìn)行方式，各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間不存在影響，只需要在運(yùn)算最后將各結(jié)果進(jìn)行融合。如果選擇用連續(xù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)算，整個過程效率更高。在運(yùn)算時(shí)如果上一個數(shù)據(jù)處理效果可以滿足系統(tǒng)要求，則后面的數(shù)據(jù)就可以不必在繼續(xù)進(jìn)行處理，避免了不必要運(yùn)算造成的時(shí)間浪費(fèi)。并且選擇用此種運(yùn)算方式，可以提高多模態(tài)生物識別系統(tǒng)的可靠性，并行考慮每一處數(shù)據(jù)處理模塊，可以有效降低誤識率。

篇2

一、引言

在電子商務(wù)應(yīng)用日益廣泛的今天，從某種角度看，身份認(rèn)證技術(shù)可能比信息加密本身更加重要。它是網(wǎng)絡(luò)安全和信息系統(tǒng)安全的第一道屏障，是在信息安全時(shí)代備受關(guān)注的一個研究領(lǐng)域。

目前的應(yīng)用主要是以“用戶ID+口令＋數(shù)字證書”來進(jìn)行用戶的身份認(rèn)證。從根本上說這種身份認(rèn)證不能解決訪問者的物理身份和電子身份的一致性問題，即無法確認(rèn)通過身份認(rèn)證的訪問者即獲授權(quán)者。

啟發(fā)于人的身體特征具有不可復(fù)制的特點(diǎn)，人們開始把目光轉(zhuǎn)向了生物識別技術(shù)。人的指紋、虹膜、視網(wǎng)膜等都具有惟一性和穩(wěn)定性的特征，為實(shí)現(xiàn)更安全、方便的用戶身份認(rèn)證提供了有利的物理?xiàng)l件。

用戶最關(guān)注的問題是因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全性和保密性。保障網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩酝ǔＰ枰柚畔踩δ軄韺?shí)現(xiàn)。在開放系統(tǒng)中對具有重要價(jià)值的信息或私密信息進(jìn)行通信時(shí)，可使用數(shù)字簽名等密碼技術(shù)進(jìn)行加密。

生物識別技術(shù)代表著用戶身份認(rèn)證技術(shù)的未來，有著廣闊的應(yīng)用前景。如果將生物特征識別技術(shù)和數(shù)字簽名技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，可以提供一種更加安全、便捷的用戶身份認(rèn)證技術(shù)。

二、生物特征識別技術(shù)

生物特征識別技術(shù)是通過計(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，利用人體固有的生理特性來進(jìn)行個人身份的鑒定。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，存儲于計(jì)算機(jī)中，利用可靠的匹配算法來完成驗(yàn)證與識別個人身份的過程。

1.指紋識別——成熟的身份認(rèn)證技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的身份認(rèn)證系統(tǒng)中，應(yīng)用指紋作為身份確認(rèn)依據(jù)是理想的。

第一，理論上，每個人的指紋是獨(dú)一無二的。

第二，指紋樣本便于獲取，易于開發(fā)識別系統(tǒng)，實(shí)用性強(qiáng)。

第三，指紋識別中使用的模板而是由指紋圖中提取的關(guān)鍵特征，使系統(tǒng)對模板庫的存儲量較小。也可以大大減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)，便于支持網(wǎng)絡(luò)功能。

第四，指紋識別是生物特征識別中研究最早、技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，有著堅(jiān)實(shí)的市場后盾。

指紋識別具有很高的實(shí)用性、可行性。隨著固體傳感器技術(shù)的發(fā)展。指紋傳感器的價(jià)格正逐漸下降，在許多應(yīng)用中基于指紋的生物認(rèn)證系統(tǒng)的成本是可以承受的。

指紋識別原理和過程如下：首先，通過指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋圖像，并對原始圖像進(jìn)行初步的處理，使之更清晰。然后，指紋辨識算法建立指紋的數(shù)字表示——特征數(shù)據(jù)。特征文件存儲從指紋上找到被稱為“細(xì)節(jié)點(diǎn)”(minutiae)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，也就是那些指紋紋路的分叉點(diǎn)或末梢點(diǎn)。這些數(shù)據(jù)稱為模板（至今仍然沒有一種模板的標(biāo)準(zhǔn)，也沒有一種標(biāo)準(zhǔn)的抽象算法，各廠商自行其是）。最后，通過計(jì)算機(jī)把兩個指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的相似程度，得到兩個指紋的匹配結(jié)果。

2.虹膜和視網(wǎng)膜——更準(zhǔn)確、更可靠的身份認(rèn)證技術(shù)

虹膜是一種在眼睛中瞳孔內(nèi)的織物狀各色環(huán)狀物，每一個虹膜都包含一個獨(dú)一無二的基于像冠、水晶體、細(xì)絲、斑點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、凹點(diǎn)、射線、皺紋和條紋等特征的結(jié)構(gòu)。世界上兩個指紋相同的幾率為1/109，而兩個虹膜圖像相同的幾率是1/1011，虹膜在人的一生中均保持穩(wěn)定不變。因此，利用虹膜來識別身份能夠成為獨(dú)一無二的標(biāo)識，其可靠性超過了指紋識別。

從直徑11mm的虹膜上，Dr. Daugman的算法用3.4個字節(jié)的數(shù)據(jù)來代表每平方毫米的虹膜信息，一個虹膜約有266個量化特征點(diǎn)，而指紋識別技術(shù)只有40多個特征點(diǎn)。266個量化特征點(diǎn)的虹膜識別算法在眾多虹膜識別技術(shù)資料中都有講述，在算法和人類眼部特征允許的情況下，Dr. Daugman指出，通過他的算法可獲得173個二進(jìn)制自由度的獨(dú)立特征點(diǎn)。這在生物識別技術(shù)中，所獲得特征點(diǎn)的數(shù)量是相當(dāng)大的。

關(guān)于虹膜的特征提取方面較有成效的主要有Daugman的利用多分辨率Gabor濾波器提取虹膜紋理的相位信息；Wildes的基于4種不同決策標(biāo)準(zhǔn)的拉普拉斯金字塔提取虹膜紋理特征；Boles和Boashash的基于小波變換過零檢測虹膜識別算法以及中科院采用Gabor濾波和aubechies-4小波變換相結(jié)合的紋理分析方法。

虹膜技術(shù)上有一些地方有待完善；當(dāng)前的虹膜識別系統(tǒng)只是用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行小規(guī)模的試驗(yàn)，而沒有進(jìn)行過現(xiàn)實(shí)世界的惟一性認(rèn)證的試驗(yàn)；目前圖像獲取設(shè)備相當(dāng)昂貴。

視網(wǎng)膜是一些位于眼球后部十分細(xì)小的神經(jīng)（一英寸的1/50），它是人眼感受光線并將信息通過視神經(jīng)傳給大腦的重要器官，用于生物識別的血管分布在神經(jīng)視網(wǎng)膜周圍，即視網(wǎng)膜四層細(xì)胞的最遠(yuǎn)處。

在20世紀(jì)30年代，通過研究就得出了人類眼球后部血管分布惟一性的理論，進(jìn)一步的研究的表明，即使是孿生子，這種血管分布也是具有唯一性的，視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)形式在人的一生當(dāng)中都相當(dāng)穩(wěn)定。所以，同虹膜識別技術(shù)一樣，視網(wǎng)膜掃描可能是最可靠、最值得信賴的生物特征識別技術(shù)。視網(wǎng)膜掃描設(shè)備可以從使用者的視網(wǎng)膜上可以獲得400個特征點(diǎn)，創(chuàng)建模板和完成確認(rèn)。由此可見，視網(wǎng)膜掃描技術(shù)的錄入設(shè)備的認(rèn)假率低于0.0001%。但拒假率（FAR，指系統(tǒng)不正確地拒絕一個已經(jīng)獲得權(quán)限的用戶）比較高，相信在進(jìn)一步的研究中可以大大降低。

因?yàn)閷σ暰W(wǎng)膜難于采樣，也無標(biāo)準(zhǔn)的視網(wǎng)膜樣本庫供系統(tǒng)軟件開發(fā)使用，這就導(dǎo)致視網(wǎng)膜識別系統(tǒng)目前階段難以開發(fā)，可行性較低。

與指紋識別技術(shù)的主要步驟以及原理相似，虹膜識別與視網(wǎng)膜識別一般包括圖像采集、圖像處理、特征提取、保存數(shù)據(jù)、特征值的比對和匹配等過程。

綜上所述，指紋識別是最容易實(shí)現(xiàn)的；而虹膜識別與視網(wǎng)膜識別受到某些限制，目前除了一些高端應(yīng)用外很難普及應(yīng)用，但其有著巨大的技術(shù)優(yōu)勢和潛在的商業(yè)價(jià)值，必將是下一代生物特征識別技術(shù)的發(fā)展方向。

三、基于生物特征識別和數(shù)字簽名技術(shù)的電子商務(wù)身份認(rèn)證系統(tǒng)解決方案

1.方案設(shè)計(jì)要求

要確?；谥讣y特征的用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)的整體安全性，必須對基于指紋特征的網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證方案設(shè)計(jì)一個安全的身份認(rèn)證協(xié)議。良好的身份認(rèn)證協(xié)議應(yīng)該滿足以下幾個要求：

(1)能夠準(zhǔn)確識別被認(rèn)證對象的身份；

(2)能夠明確重要事件的責(zé)任人，并實(shí)現(xiàn)簽名，避免事后抵賴；

(3)能夠保障數(shù)據(jù)在存儲和傳送時(shí)的安全。

2.基于生物特征和數(shù)字簽名技術(shù)的電子商務(wù)身份安全認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于秘密信息的身份認(rèn)證協(xié)議：保證通信認(rèn)證可以防止第三方的重放攻擊，但由于客戶端密鑰存儲和管理存在問題?；谏锾卣鞯纳矸菡J(rèn)證：能解決口令窺視和密鑰管理難等問題，但很難阻止第三方的重放攻擊。因而，筆者提出了綜合前述的生物特征識別技術(shù)和數(shù)字簽名后得到的電子商務(wù)身份認(rèn)證系統(tǒng)的解決方案。

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下(B/S結(jié)構(gòu)），用戶（客戶端）如果要訪問遠(yuǎn)程服務(wù)器所管理的信息資源，在獲得相關(guān)資源訪問權(quán)限之前，必須通過生物特征身份認(rèn)證，所有的信息資源訪問權(quán)限都在身份認(rèn)證系統(tǒng)（服務(wù)器端）管理之下，未通過身份認(rèn)證的用戶不能訪問信息資源。當(dāng)模板內(nèi)置于服務(wù)器時(shí)，通過客戶端的生物特征獲取儀器獲得用戶的生物特征信息，該信息被加上數(shù)字簽名后傳送到服務(wù)器，在服務(wù)器首先校驗(yàn)簽名是否有效，再與預(yù)先注冊的模板進(jìn)行比較，并完成身份認(rèn)證。

3.身份認(rèn)證步驟與協(xié)議

在生物認(rèn)證系統(tǒng)中，為了保證生物特征值這不被非法用戶所獲得，采用數(shù)字簽名技術(shù)。我們在此對協(xié)議中采用的符號做如下定義：A為用戶，AS為認(rèn)證服務(wù)器，KUAS為認(rèn)證服務(wù)器公鑰，TAS為認(rèn)證服務(wù)器的時(shí)限，NA為A的現(xiàn)時(shí)數(shù)據(jù)，F(xiàn)A為A的生物特征值，IDA為A的標(biāo)識。還需說明的是這里采用的是單向認(rèn)證協(xié)議?；緟f(xié)議如下：

(1)A用自己標(biāo)識的簽名向認(rèn)證服務(wù)器AS請求認(rèn)證。使用簽名技術(shù)能有效地阻止一個虛假認(rèn)證服務(wù)器對用戶A的欺騙性連接。因?yàn)橹挥泻戏ǖ恼J(rèn)證服務(wù)器才保存有用戶的公鑰，從而能驗(yàn)證這個簽名來獲得IDA來為下面的認(rèn)證過程來使用。

(2)認(rèn)證服務(wù)器產(chǎn)生時(shí)限TAS，現(xiàn)時(shí)數(shù)據(jù)NA，并將自己的公鑰KUAS、NA和時(shí)限TAS用用戶A的公鑰KUA加密后返回給客戶端的A用戶。

(3)客戶端A接受到認(rèn)證服務(wù)器公鑰、時(shí)限和現(xiàn)時(shí)數(shù)據(jù)NA，同時(shí)在客戶端的生物特征傳感器讀取用戶的生物特征圖像，并獲得特征FA，把元組{TAS，NA，F(xiàn)A}用認(rèn)證服務(wù)器的公鑰KUAS加密后發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器。

(4)認(rèn)證服務(wù)器AS通過生物特征信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，若匹配則A的身份通過認(rèn)證。

這個方案與現(xiàn)時(shí)使用的認(rèn)證體制基本類似，所以電子商務(wù)交易系統(tǒng)不必作重大改變。但因?yàn)橐肓松锾卣髯R別，安全性可以獲得有效的加強(qiáng)。

四、結(jié)束語

篇3

一、引言

在電子商務(wù)應(yīng)用日益廣泛的今天，從某種角度看，身份認(rèn)證技術(shù)可能比信息加密本身更加重要。它是網(wǎng)絡(luò)安全和信息系統(tǒng)安全的第一道屏障，是在信息安全時(shí)代備受關(guān)注的一個研究領(lǐng)域。

目前的應(yīng)用主要是以“用戶ID+口令＋數(shù)字證書”來進(jìn)行用戶的身份認(rèn)證。從根本上說這種身份認(rèn)證不能解決訪問者的物理身份和電子身份的一致性問題，即無法確認(rèn)通過身份認(rèn)證的訪問者即獲授權(quán)者。

啟發(fā)于人的身體特征具有不可復(fù)制的特點(diǎn)，人們開始把目光轉(zhuǎn)向了生物識別技術(shù)。人的指紋、虹膜、視網(wǎng)膜等都具有惟一性和穩(wěn)定性的特征，為實(shí)現(xiàn)更安全、方便的用戶身份認(rèn)證提供了有利的物理?xiàng)l件。

用戶最關(guān)注的問題是因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全性和保密性。保障網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩酝ǔＰ枰柚畔踩δ軄韺?shí)現(xiàn)。在開放系統(tǒng)中對具有重要價(jià)值的信息或私密信息進(jìn)行通信時(shí)，可使用數(shù)字簽名等密碼技術(shù)進(jìn)行加密。

生物識別技術(shù)代表著用戶身份認(rèn)證技術(shù)的未來，有著廣闊的應(yīng)用前景。如果將生物特征識別技術(shù)和數(shù)字簽名技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，可以提供一種更加安全、便捷的用戶身份認(rèn)證技術(shù)。

二、生物特征識別技術(shù)

生物特征識別技術(shù)是通過計(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，利用人體固有的生理特性來進(jìn)行個人身份的鑒定。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，存儲于計(jì)算機(jī)中，利用可靠的匹配算法來完成驗(yàn)證與識別個人身份的過程。

1.指紋識別――成熟的身份認(rèn)證技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的身份認(rèn)證系統(tǒng)中，應(yīng)用指紋作為身份確認(rèn)依據(jù)是理想的。

第一，理論上，每個人的指紋是獨(dú)一無二的。

第二，指紋樣本便于獲取，易于開發(fā)識別系統(tǒng)，實(shí)用性強(qiáng)。

第三，指紋識別中使用的模板而是由指紋圖中提取的關(guān)鍵特征，使系統(tǒng)對模板庫的存儲量較小。也可以大大減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)，便于支持網(wǎng)絡(luò)功能。

第四，指紋識別是生物特征識別中研究最早、技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，有著堅(jiān)實(shí)的市場后盾。

指紋識別具有很高的實(shí)用性、可行性。隨著固體傳感器技術(shù)的發(fā)展。指紋傳感器的價(jià)格正逐漸下降，在許多應(yīng)用中基于指紋的生物認(rèn)證系統(tǒng)的成本是可以承受的。

指紋識別原理和過程如下：首先，通過指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋圖像，并對原始圖像進(jìn)行初步的處理，使之更清晰。然后，指紋辨識算法建立指紋的數(shù)字表示――特征數(shù)據(jù)。特征文件存儲從指紋上找到被稱為“細(xì)節(jié)點(diǎn)”(minutiae)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，也就是那些指紋紋路的分叉點(diǎn)或末梢點(diǎn)。這些數(shù)據(jù)稱為模板（至今仍然沒有一種模板的標(biāo)準(zhǔn)，也沒有一種標(biāo)準(zhǔn)的抽象算法，各廠商自行其是）。最后，通過計(jì)算機(jī)把兩個指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的相似程度，得到兩個指紋的匹配結(jié)果。

2.虹膜和視網(wǎng)膜――更準(zhǔn)確、更可靠的身份認(rèn)證技術(shù)

虹膜是一種在眼睛中瞳孔內(nèi)的織物狀各色環(huán)狀物，每一個虹膜都包含一個獨(dú)一無二的基于像冠、水晶體、細(xì)絲、斑點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、凹點(diǎn)、射線、皺紋和條紋等特征的結(jié)構(gòu)。世界上兩個指紋相同的幾率為1/109，而兩個虹膜圖像相同的幾率是1/1011，虹膜在人的一生中均保持穩(wěn)定不變。因此，利用虹膜來識別身份能夠成為獨(dú)一無二的標(biāo)識，其可靠性超過了指紋識別。

從直徑11mm的虹膜上，Dr. Daugman的算法用3.4個字節(jié)的數(shù)據(jù)來代表每平方毫米的虹膜信息，一個虹膜約有266個量化特征點(diǎn)，而指紋識別技術(shù)只有40多個特征點(diǎn)。266個量化特征點(diǎn)的虹膜識別算法在眾多虹膜識別技術(shù)資料中都有講述，在算法和人類眼部特征允許的情況下，Dr. Daugman指出，通過他的算法可獲得173個二進(jìn)制自由度的獨(dú)立特征點(diǎn)。這在生物識別技術(shù)中，所獲得特征點(diǎn)的數(shù)量是相當(dāng)大的。

關(guān)于虹膜的特征提取方面較有成效的主要有Daugman的利用多分辨率Gabor濾波器提取虹膜紋理的相位信息；Wildes的基于4種不同決策標(biāo)準(zhǔn)的拉普拉斯金字塔提取虹膜紋理特征；Boles和Boashash的基于小波變換過零檢測虹膜識別算法以及中科院采用Gabor濾波和aubechies-4小波變換相結(jié)合的紋理分析方法。

虹膜技術(shù)上有一些地方有待完善；當(dāng)前的虹膜識別系統(tǒng)只是用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行小規(guī)模的試驗(yàn)，而沒有進(jìn)行過現(xiàn)實(shí)世界的惟一性認(rèn)證的試驗(yàn)；目前圖像獲取設(shè)備相當(dāng)昂貴。

視網(wǎng)膜是一些位于眼球后部十分細(xì)小的神經(jīng)（一英寸的1/50），它是人眼感受光線并將信息通過視神經(jīng)傳給大腦的重要器官，用于生物識別的血管分布在神經(jīng)視網(wǎng)膜周圍，即視網(wǎng)膜四層細(xì)胞的最遠(yuǎn)處。

在20世紀(jì)30年代，通過研究就得出了人類眼球后部血管分布惟一性的理論，進(jìn)一步的研究的表明，即使是孿生子，這種血管分布也是具有唯一性的，視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)形式在人的一生當(dāng)中都相當(dāng)穩(wěn)定。所以，同虹膜識別技術(shù)一樣，視網(wǎng)膜掃描可能是最可靠、最值得信賴的生物特征識別技術(shù)。視網(wǎng)膜掃描設(shè)備可以從使用者的視網(wǎng)膜上可以獲得400個特征點(diǎn)，創(chuàng)建模板和完成確認(rèn)。由此可見，視網(wǎng)膜掃描技術(shù)的錄入設(shè)備的認(rèn)假率低于0.0001%。但拒假率（FAR，指系統(tǒng)不正確地拒絕一個已經(jīng)獲得權(quán)限的用戶）比較高，相信在進(jìn)一步的研究中可以大大降低。

因?yàn)閷σ暰W(wǎng)膜難于采樣，也無標(biāo)準(zhǔn)的視網(wǎng)膜樣本庫供系統(tǒng)軟件開發(fā)使用，這就導(dǎo)致視網(wǎng)膜識別系統(tǒng)目前階段難以開發(fā)，可行性較低。

與指紋識別技術(shù)的主要步驟以及原理相似，虹膜識別與視網(wǎng)膜識別一般包括圖像采集、圖像處理、特征提取、保存數(shù)據(jù)、特征值的比對和匹配等過程。

圖 生物識別系統(tǒng)原理

綜上所述，指紋識別是最容易實(shí)現(xiàn)的；而虹膜識別與視網(wǎng)膜識別受到某些限制，目前除了一些高端應(yīng)用外很難普及應(yīng)用，但其有著巨大的技術(shù)優(yōu)勢和潛在的商業(yè)價(jià)值，必將是下一代生物特征識別技術(shù)的發(fā)展方向。

三、基于生物特征識別和數(shù)字簽名技術(shù)的電子商務(wù)身份認(rèn)證系統(tǒng)解決方案

1.方案設(shè)計(jì)要求

要確?；谥讣y特征的用戶身份認(rèn)證系統(tǒng)的整體安全性，必須對基于指紋特征的網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證方案設(shè)計(jì)一個安全的身份認(rèn)證協(xié)議。良好的身份認(rèn)證協(xié)議應(yīng)該滿足以下幾個要求：

(1)能夠準(zhǔn)確識別被認(rèn)證對象的身份；

(2)能夠明確重要事件的責(zé)任人，并實(shí)現(xiàn)簽名，避免事后抵賴；

(3)能夠保障數(shù)據(jù)在存儲和傳送時(shí)的安全。

2.基于生物特征和數(shù)字簽名技術(shù)的電子商務(wù)身份安全認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于秘密信息的身份認(rèn)證協(xié)議：保證通信認(rèn)證可以防止第三方的重放攻擊，但由于客戶端密鑰存儲和管理存在問題?；谏锾卣鞯纳矸菡J(rèn)證：能解決口令窺視和密鑰管理難等問題，但很難阻止第三方的重放攻擊。因而，筆者提出了綜合前述的生物特征識別技術(shù)和數(shù)字簽名后得到的電子商務(wù)身份認(rèn)證系統(tǒng)的解決方案。

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下(B/S結(jié)構(gòu)），用戶（客戶端）如果要訪問遠(yuǎn)程服務(wù)器所管理的信息資源，在獲得相關(guān)資源訪問權(quán)限之前，必須通過生物特征身份認(rèn)證，所有的信息資源訪問權(quán)限都在身份認(rèn)證系統(tǒng)（服務(wù)器端）管理之下，未通過身份認(rèn)證的用戶不能訪問信息資源。當(dāng)模板內(nèi)置于服務(wù)器時(shí)，通過客戶端的生物特征獲取儀器獲得用戶的生物特征信息，該信息被加上數(shù)字簽名后傳送到服務(wù)器，在服務(wù)器首先校驗(yàn)簽名是否有效，再與預(yù)先注冊的模板進(jìn)行比較，并完成身份認(rèn)證。

3.身份認(rèn)證步驟與協(xié)議

在生物認(rèn)證系統(tǒng)中，為了保證生物特征值這不被非法用戶所獲得，采用數(shù)字簽名技術(shù)。我們在此對協(xié)議中采用的符號做如下定義：A為用戶，AS為認(rèn)證服務(wù)器，KUAS為認(rèn)證服務(wù)器公鑰，TAS為認(rèn)證服務(wù)器的時(shí)限，NA為A的現(xiàn)時(shí)數(shù)據(jù)，F(xiàn)A為A的生物特征值，IDA為A的標(biāo)識。還需說明的是這里采用的是單向認(rèn)證協(xié)議?；緟f(xié)議如下：

(1)A用自己標(biāo)識的簽名向認(rèn)證服務(wù)器AS請求認(rèn)證。使用簽名技術(shù)能有效地阻止一個虛假認(rèn)證服務(wù)器對用戶A的欺騙性連接。因?yàn)橹挥泻戏ǖ恼J(rèn)證服務(wù)器才保存有用戶的公鑰，從而能驗(yàn)證這個簽名來獲得IDA來為下面的認(rèn)證過程來使用。

(2)認(rèn)證服務(wù)器產(chǎn)生時(shí)限TAS，現(xiàn)時(shí)數(shù)據(jù)NA，并將自己的公鑰KUAS、NA和時(shí)限TAS用用戶A的公鑰KUA加密后返回給客戶端的A用戶。

(3)客戶端A接受到認(rèn)證服務(wù)器公鑰、時(shí)限和現(xiàn)時(shí)數(shù)據(jù)NA，同時(shí)在客戶端的生物特征傳感器讀取用戶的生物特征圖像，并獲得特征FA，把元組{TAS，NA，F(xiàn)A}用認(rèn)證服務(wù)器的公鑰KUAS加密后發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器。

(4)認(rèn)證服務(wù)器AS通過生物特征信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，若匹配則A的身份通過認(rèn)證。

這個方案與現(xiàn)時(shí)使用的認(rèn)證體制基本類似，所以電子商務(wù)交易系統(tǒng)不必作重大改變。但因?yàn)橐肓松锾卣髯R別，安全性可以獲得有效的加強(qiáng)。

四、結(jié)束語

在信息化日趨成為主流的今天，電子商務(wù)的業(yè)務(wù)已隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及而飛速發(fā)展，與此同時(shí)，電子商務(wù)的安全性也成為業(yè)界的一個熱點(diǎn)研究方向。本方案設(shè)計(jì)將基于生物特征的身份認(rèn)證技術(shù)和數(shù)字簽名相結(jié)合應(yīng)用于電子商務(wù)，加強(qiáng)系統(tǒng)安全性，具有一定的研究和實(shí)用意義。

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[6]祝連慶穆婕馬龍:虹膜識別技術(shù)的研究[J]. 儀器儀表學(xué)報(bào)，2006,26(6): 753-755

篇4

隨著我國行政改革和教學(xué)改革的深化發(fā)展，冒名頂替和考場舞弊現(xiàn)象越來越多。針對這類情況，采用指紋識別、身份證識別、人臉現(xiàn)場比對等技術(shù)手段，精準(zhǔn)判斷人員身份，杜絕替考。同時(shí)采用聯(lián)網(wǎng)通訊，異常情況聯(lián)網(wǎng)報(bào)警等手段，也杜絕了監(jiān)考人員參與的現(xiàn)場舞弊行為。

本論文通過項(xiàng)目實(shí)施開發(fā)出一種基于龍芯232內(nèi)核的嵌入式身份識別終端，以達(dá)到降低成本的目的。并且針對指紋身份驗(yàn)證終端與服務(wù)中心之間制定一套通訊交互和指令協(xié)議，同時(shí)采用國產(chǎn)主控芯片，專用內(nèi)部通訊協(xié)議，保證信息安全，可以用在教育考試、公務(wù)員考試等民用領(lǐng)域，也可以廣泛采用到國防、安全相關(guān)領(lǐng)域中。

1 生物識別技術(shù)的選擇及改進(jìn)

1.1 生物識別技術(shù)簡介

高速發(fā)展的現(xiàn)代化社會，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息化日益普及，如何準(zhǔn)確識別個人身份是一個重要的社會問題，更是一個技術(shù)難度比較大的問題。適用于身份鑒定的生物特征有不少，能夠做為身份識別的生物特征必須要滿足以下條件：唯一性、廣泛性、可測量性、穩(wěn)定性、隨身性、這幾個特點(diǎn)。除此之外，在實(shí)際應(yīng)用過程中，還需考慮該技術(shù)是否能被人們接受，測試過程中是否對人體造成傷害，識別過程是否方便，識別是否準(zhǔn)確，技術(shù)手段和設(shè)備的經(jīng)濟(jì)與否等因素。

目前主流的生物特征識別技術(shù)有：指紋識別、掌紋識別、人臉識別、視網(wǎng)膜識別、虹膜識別、手形識別、生物紅外譜圖識別、外耳廓輪廓識別、體味特征區(qū)分、基因特征識別。每種生物識別技術(shù)都有其優(yōu)劣性，這里采用指紋和人臉作為身份交叉識別的技術(shù)手段。

1.2 生物識別技術(shù)改進(jìn)

為了提高生物識別精度，本文提出三個改進(jìn)方向：

1.2.1 采用多種特征的融合識別（多模結(jié)合）

對各種生物特征識別技術(shù)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)研究后，了解到這些技術(shù)和手段都有一定的優(yōu)缺點(diǎn)，在不同的場合也有不同的限制和局限性，因此采用單一生物識別技術(shù)并不能實(shí)現(xiàn)本論文的目標(biāo)。因此，需要場合結(jié)合多種生物特征識別技術(shù)，進(jìn)一步提高識別率和系統(tǒng)的可靠性。

1.2.2 現(xiàn)場采樣，實(shí)時(shí)識別，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)可靠傳輸，與數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)比對

通過采用更高效快速的算法或者采用高性能的硬件設(shè)備或者采用專用的算法DSP輔助來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)出結(jié)果，實(shí)時(shí)傳輸，實(shí)時(shí)反饋。

1.2.3 生物特征識別技術(shù)與身份證讀取技術(shù)相結(jié)合

根據(jù)各種人體生理特征識別技術(shù)的綜合比較結(jié)果，本文考慮了可靠性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)成熟度以及供貨方便等因素，決定采用指紋特征識別作為首要識別手段；其次采用身份證電子讀寫技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場的驗(yàn)證，做到人證合一。

1.3 指紋特征比對過程的優(yōu)化

本文主要進(jìn)行了以下兩個方面的改進(jìn)：

1.3.1 方法改進(jìn)一：標(biāo)志索引法

將指紋數(shù)據(jù)劃分成9大類，在指紋圖像特征文件上附加標(biāo)識碼，采用數(shù)據(jù)庫索引的方法對存儲的指紋檔案進(jìn)行歸類，比對的時(shí)候先從標(biāo)識碼開始檢索，可以大大加快比對速度。

1.3.2 方法改進(jìn)二：單列循環(huán)法

每個人都會存儲多個指紋檔案，一般的方法是將采用檔案與列表中的人員的所有指紋一一比對，都不相符才會進(jìn)行下一人的比對，但實(shí)際的測試過程中發(fā)現(xiàn)，第一枚指紋檔案的比對成功率可以達(dá)到80%以上，因此將比對策略改為：與所有人的第一個指紋檔案全部進(jìn)行比對，如果成功，繼續(xù)比對該人的其他檔案，如果不成功，再全部檢查所有人的第二個檔案，以此類推，也可以加快比對速度。實(shí)驗(yàn)表明采用這個方法額可以將2000枚樣本比對的速度提高六倍。

2 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

如圖1所示。

3 結(jié)束語

本文主要設(shè)計(jì)了基于嵌入式軟硬件系統(tǒng)平臺，綜合采用多種生物識別手段的在線身份識別系統(tǒng)。深入研究了龍芯1B軟硬件平臺和Linux 操作系統(tǒng)內(nèi)核，移植了引導(dǎo)程序Uboot，完成了對Linux 操作系統(tǒng)內(nèi)核的重新配置和編譯，達(dá)到了減小系統(tǒng)體積的目的；該系統(tǒng)能夠通過單機(jī)采集多種考生信息，提供包括指紋讀取驗(yàn)證，身份證驗(yàn)證，實(shí)時(shí)拍照和照片彩屏顯示等功能，利用實(shí)時(shí)采集的考生信息，通過終端設(shè)備聯(lián)網(wǎng)驗(yàn)證考生身份信息，巡考復(fù)查考生身份，有效杜絕考生的替代替考情況，實(shí)現(xiàn)真正意義上的在線身份驗(yàn)證平臺。

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[4]楊俊，景疆.淺談生物認(rèn)證技術(shù)―指紋識別[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2004（03）.

篇5

摘　要：提出基于主成分分析(PCA)的JPEG圖像的人臉識別。該方法通過PCA抽取JPEG圖像DCT系數(shù)的特征，利用馬氏距離分類器，并結(jié)合留一法交叉驗(yàn)證。對光照、角度具有較好的魯棒性，能夠快速實(shí)現(xiàn)JPEG圖像的人臉識別。

關(guān)鍵詞：主成分分析；JPEG；人臉識別；馬氏距離；留一法交叉驗(yàn)證

1.引言

   自2001年美國"9．1l"恐怖襲擊發(fā)生以來，如何在車站、機(jī)場等公共場所利用高科技手段，迅速而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)可疑分子成了目前世界各國在反恐斗爭中普遍關(guān)注的問題。生物特征識別技術(shù)日益成為當(dāng)前模式識別與人工智能領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。

生物特征識別技術(shù)主要包括：人臉識別、虹膜識別、步態(tài)識別以及多生物特征融合識別等。其中人臉識別以其方便，易于為公眾接受成為生物特征識別技術(shù)的主流. 余曉梅，徐丹．基于外觀的子空間人臉識別方法研究．計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，V01．24，No．5，2007．5

篇6

2、生物識別技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)勢生物特征是與生俱來的，與傳統(tǒng)身份識別方式相比，生物識別技術(shù)具有以下優(yōu)勢[4]：（1）能夠進(jìn)行身份識別。傳統(tǒng)身份認(rèn)證識別采用用戶名+口令驗(yàn)證的方式來驗(yàn)證用戶身份。生物特征同樣可以完成身份識別的功能。（2）生物特征具有唯一性，防偽性好，難以被偽造或盜用。傳統(tǒng)身份識別技術(shù)中的用戶名和密碼會因?yàn)樾畔⑿孤抖鴰砩矸菡J(rèn)證漏洞。生物特征則是個人特有的，極難被仿造或盜用。（3）攜帶方便，不會遺忘或丟失。傳統(tǒng)身份識別技術(shù)采用口令驗(yàn)證或?qū)嵨矧?yàn)證，兩者都有遺忘和丟失的風(fēng)險(xiǎn)。而生物特征是人類的體貌和行為特征，攜帶方便，也不存在丟失和遺忘的風(fēng)險(xiǎn)。（4）用戶使用體驗(yàn)好，不容易被損壞。傳統(tǒng)身份識別技術(shù)依賴數(shù)據(jù)庫記錄用戶名和密碼，常因?yàn)樽址斎脲e誤而被拒識；IC卡一類的實(shí)物驗(yàn)證技術(shù)則有因損壞而被拒識的風(fēng)險(xiǎn)。生物特征大大降低了此類風(fēng)險(xiǎn)。即使是容易受到手指表層皮膚破損而影響驗(yàn)證的指紋識別也可以通過存儲多個手指的指紋來達(dá)到順利驗(yàn)證身份的目的。此外因?yàn)樯镒R別技術(shù)使用友好度高，用戶體驗(yàn)好。

3、常用生物識別技術(shù)的特性分析在眾多的生物特征中,最常使用的用戶接受度較高的是指紋識別、人臉識別和簽名識別。指紋識別是應(yīng)用最早、應(yīng)用面最廣的生物特征識別技術(shù)。早在幾千年前人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了指紋的特點(diǎn)，開始使用指紋進(jìn)行身份的識別。指紋識別主要是利用指紋記錄儀和計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備，通過人類手指表層皮膚上交替出現(xiàn)的脊和谷進(jìn)行指紋圖像的讀取、提取指紋特征、制成特征模板，再通過模式匹配，最終實(shí)現(xiàn)身份的自動識別。每一個人都有自己獨(dú)特的而且終身不會變化的指紋。指紋識別技術(shù)可靠性高，識別簡便，是一項(xiàng)成熟的生物特征識別技術(shù)。在應(yīng)用面上也體現(xiàn)出無與倫比的優(yōu)勢，目前國內(nèi)外指紋識別應(yīng)用已經(jīng)覆蓋了公安刑偵領(lǐng)域、公共安全領(lǐng)域等。由于指紋識別技術(shù)是將輸入的指紋和數(shù)據(jù)庫中預(yù)存的指紋模板進(jìn)行比對從而驗(yàn)證身份，因此要求指紋信息數(shù)據(jù)庫的容量足夠大，并且要不斷更新。人臉識別技術(shù)是近年來迅速發(fā)展的一種生物識別技術(shù)。人臉識別技術(shù)涉及了計(jì)算機(jī)視覺、人工智能、感知學(xué)習(xí)和模式識別技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域。人臉識別是通過攝像機(jī)讀取人類臉部特征信息，分析現(xiàn)實(shí)人臉的空間圖像映射到機(jī)器空間的過程，分析人類臉部共有特征和個體人臉特征之間的關(guān)系，形成人臉圖像模板，最終實(shí)現(xiàn)人臉自動識別。人臉識別技術(shù)具有方便、直接、友好等特點(diǎn)，在使用者接受度方面表現(xiàn)極好。但是人臉圖像信息的數(shù)據(jù)量巨大，為了提高人臉識別的運(yùn)算速度，必須對原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，這就有可能降低識別率，造成一定的誤識率和拒識率。簽名識別是通過分析使用者簽署自己名字的方式來進(jìn)行身份鑒別。簽名識別與指紋識別、人臉識別不同，它屬于人類行為識別技術(shù)。簽名識別分成在線驗(yàn)證和離線驗(yàn)證兩種形式。離線驗(yàn)證是使用紙張上的字跡通過掃描儀等電子設(shè)備轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像再與數(shù)據(jù)庫中模板信息比對；在線驗(yàn)證則通過手寫板或壓敏筆等傳感器設(shè)備記錄簽名過程中的各項(xiàng)動態(tài)特征數(shù)值（寫字速度、力度、角度、加速度等）。簽名的動態(tài)特征是難以模仿的，因此簽名的在線驗(yàn)證方式比離線驗(yàn)證方式要更加可靠。此外簽名識別與人們平時(shí)的簽字行為極為相似，因此具有很高的用戶接受度。

二、生物識別技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用

伴隨電子商務(wù)的發(fā)展，解決電子商務(wù)中的安全問題和尋找更加可靠方便的身份認(rèn)證方式成為進(jìn)一步發(fā)展電子商務(wù)的新需求。另一方面，隨著全球信息化的發(fā)展，生物識別技術(shù)在技術(shù)發(fā)展和市場培育上都日趨完善，人們對生物識別技術(shù)的認(rèn)知度和認(rèn)可度也不斷提高。全球生物識別技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展程度在不斷擴(kuò)大。2002年11月，中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所承擔(dān)的“面像檢測與識別核心技術(shù)”項(xiàng)目獲得突破性成果，該系統(tǒng)能夠在1/10~1/20秒之內(nèi)自動檢測到人臉，并且在1秒內(nèi)完成身份識別。2003年阿拉伯聯(lián)合酋長國宣布啟用基于虹膜認(rèn)證技術(shù)的針對被驅(qū)逐外國人的國界控制系統(tǒng)。2006年北京農(nóng)村商業(yè)銀行在國內(nèi)試點(diǎn)使用指紋識別認(rèn)證，用戶可以通過指紋識別認(rèn)證進(jìn)入銀行系統(tǒng)，自助完成各項(xiàng)操作。2007年中國建設(shè)銀行和中國郵政儲蓄銀行分別在全國營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)推廣應(yīng)用柜員指紋身份認(rèn)證系統(tǒng)。2008年北京奧運(yùn)會，奧運(yùn)村使用了基于人臉識別的酒店門禁管理系統(tǒng)。2010年波蘭BPSSA銀行宣布引入采用生物識別技術(shù)的自動取款機(jī)。國際民航組織確定從2010年起，其所有的成員國和地區(qū)必須使用基于人臉識別的機(jī)讀護(hù)照，此項(xiàng)規(guī)定已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)。此外日本三菱銀行開發(fā)了基于手指靜脈的認(rèn)證系統(tǒng)用于金庫管理。歐美國家將生物認(rèn)證技術(shù)廣泛用于醫(yī)院病人資料庫管理、政府信息中心出入境管理、小學(xué)生信息管理等多個領(lǐng)域。由此可以期待，在不遠(yuǎn)的將來，基于生物特征識別技術(shù)的更加平民化的電子商務(wù)應(yīng)用走入我們的生活，帶來更加安全更加便利的使用體驗(yàn)。

三、生物識別技術(shù)對電子商務(wù)的影響趨勢

現(xiàn)代社會生活各方面都需要可靠方便的身份認(rèn)證識別技術(shù)，尤其是在電子商務(wù)領(lǐng)域內(nèi)，目前電子商務(wù)的運(yùn)營過程中不乏因?yàn)檫^程監(jiān)控不夠周密而出現(xiàn)的貨物丟失、冒領(lǐng)，并由此引發(fā)糾紛事件。未來，基于生物識別技術(shù)的身份認(rèn)證識別能夠覆蓋電子商務(wù)的全領(lǐng)域，徹底解決電子商務(wù)運(yùn)營過程中的身份認(rèn)證問題。

1、在電子商務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的全領(lǐng)域覆蓋電子商務(wù)在運(yùn)行過程中涉及了買賣雙方的身份認(rèn)證、訂單信息認(rèn)證、支付安全認(rèn)證、物流運(yùn)輸安全認(rèn)證等多項(xiàng)認(rèn)證。其流程之繁瑣，認(rèn)證技術(shù)運(yùn)用頻率之高是其他行業(yè)所無法比擬的?？煽勘憷纳锾卣髯R別認(rèn)證技術(shù)能夠確保電子商務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。未來，電子商務(wù)的買賣雙方可以通過生物特征認(rèn)證技術(shù)證明自己的身份；通過生物特征認(rèn)證和數(shù)字簽名的雙因子認(rèn)證確定訂單的真實(shí)有效，并完成相應(yīng)的支付；物流公司的物流派送人員通過指紋驗(yàn)證確認(rèn)接收到需要派發(fā)的貨物；最終收貨人通過提供帶有生物特征信息的簽收信息表明身份，確保貨物安全送達(dá)。由此，生物特征技術(shù)確保了電子商務(wù)安全領(lǐng)域內(nèi)的安全性、可用性、可控性、保密性和不可否認(rèn)性，保障電子商務(wù)系統(tǒng)正常有序運(yùn)行。

2、多項(xiàng)生物特征融合應(yīng)用從目前的應(yīng)用看來生物識別技術(shù)雖然前景良好，但仍存在有漏洞。例如，利用塑膠可塑性的特點(diǎn)采集指紋應(yīng)對指紋驗(yàn)證系統(tǒng)；利用3D打印技術(shù)欺騙靜態(tài)人臉識別驗(yàn)證系統(tǒng)。多項(xiàng)生物特征的融合使用就是生物特征識別技術(shù)的多因子驗(yàn)證。這種對多項(xiàng)生物特征的采集、融合、聯(lián)合驗(yàn)證的新型理論和技術(shù)就是生物特征識別的未來發(fā)展趨勢。該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)λ杉纳锾卣餍畔⑦M(jìn)行多方面、多級別的處理，得到更加完備的數(shù)據(jù)特征信息，從而完成精準(zhǔn)度更高的身份認(rèn)證，為安全可靠的身份認(rèn)證技術(shù)的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。

篇7

一、前言

自動識別技術(shù)是集傳感器、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的一門綜合性科學(xué)技術(shù)，包括數(shù)據(jù)編碼、采集、標(biāo)識、管理、傳輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)，是獲取信息的有效手段，作為管理決策和自動化控制的數(shù)據(jù)來源。代替原來的人工手動輸入，提高信息輸入的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性，達(dá)到減員提效的目標(biāo)。目前礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展還處于初級階段，自動識別技術(shù)在很多環(huán)節(jié)還處于空白和相對薄弱的環(huán)節(jié)。

自動識別技術(shù)包括條形碼識別技術(shù)、RFID射頻識別技術(shù)、IC卡識別技術(shù)、磁卡識別技術(shù)、圖像識別技術(shù)、生物特征識別技術(shù)等做種識別技術(shù)等多種方法與手段?？傮w可以分為兩類：數(shù)據(jù)采集技術(shù)和特征提取技術(shù)，根據(jù)不同需求、現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境采用不同的識別技術(shù)。

二、條碼識別技術(shù)在煤礦倉儲管理中的應(yīng)用

條碼是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的識別技術(shù)，條碼可以分為一維條碼和二位條碼，二位條碼可以包含更多的信息。

一維條碼是由“條”和“空”構(gòu)成的二進(jìn)制0和1，它們的組合來表示對應(yīng)的數(shù)字和字符，表示相關(guān)信息，字符結(jié)構(gòu)如下所示：

空白區(qū) 起始字符 數(shù)據(jù)字符 校驗(yàn)字符 終止字符 空白區(qū)

二維碼通過水平和垂直兩個方向表示信息，通常分為行排式和矩陣式兩類，信息容量大，比普通條碼信息容量約高幾十倍，容錯能力強(qiáng)，具有糾錯功能。編碼范圍廣，譯碼可靠性高，保密性、防偽性好。

隨著企業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展，很多礦山企業(yè)都建立了自己的物資信息化管理系統(tǒng)，由于煤礦企業(yè)物資種類繁多，如果物資的領(lǐng)用記錄都依賴于手工登記，管理人員每月盤點(diǎn)庫存時(shí)都需要花費(fèi)很長時(shí)間，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，人為因素還容易導(dǎo)致庫存信息的不準(zhǔn)確，使用物資條形碼管理系統(tǒng)，通過條形碼掃描，物資名稱、規(guī)格型號、數(shù)量及價(jià)格等的信息會立即顯示在電腦上，簡化了工作流程，提高了物資核算速度和物資信息的準(zhǔn)確性。

三、射頻識別技術(shù)在煤礦人員與車輛定位管理中的應(yīng)用

射頻識別RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻標(biāo)簽和射頻讀卡器之間的雙向通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。射頻識別可實(shí)現(xiàn)非接觸識讀，識別距離從十幾厘米到幾十米，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動的物體，有防水、防磁、耐高溫的特點(diǎn)，具有一定的穿透性，能夠同時(shí)識別多個標(biāo)簽。而且存儲量更大，能重復(fù)使用。可以分為有源卡和無源卡，應(yīng)用的頻段一般低頻135KHz、高頻13.56-27.12MHz超高頻850-960MHz、微波2.4GHz和5.8GHz。

目前煤炭企業(yè)安裝的人員、車輛、設(shè)備定位系統(tǒng)，由識別卡、讀卡器、通訊網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)與相關(guān)軟件組成，可連接到煤礦的信息化系統(tǒng)平臺，實(shí)現(xiàn)分類管理。提供了準(zhǔn)確的信息，及時(shí)了解井下人員、車輛、設(shè)備的當(dāng)前位置、運(yùn)行軌跡，可以根據(jù)車輛的位置、種類，實(shí)現(xiàn)車輛的及時(shí)調(diào)度排程，提高辦事效率。當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情和礦難時(shí)，為救援方案提供基礎(chǔ)信息，縮短救援時(shí)間，保障礦井安全。

圖1 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

四、圖像識別技術(shù)在煤礦矸石分選和設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

圖像識別技術(shù)是利用信息處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用數(shù)學(xué)方法，對圖像進(jìn)行處理、分析和理解的技術(shù)。在數(shù)字視頻監(jiān)控中，需要對圖像進(jìn)行識別，先對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像截取，再進(jìn)行圖像預(yù)處理、圖像特征提取和信息判決等圖像識別工作。分析過程如下所示：

隨著信息理論與機(jī)器視覺理論的發(fā)展，圖像識別技術(shù)近年來已經(jīng)成為故障診斷的熱點(diǎn)技術(shù)之一，基于圖像的故障診斷技術(shù)得到了快速的發(fā)展，圖像識別技術(shù)應(yīng)用于故障診斷可以將人從枯燥煩雜的圖形判讀活動中解放出來。圖像信息是一類重要的故障信息形式，用圖像傳感器采集設(shè)備故障狀態(tài)的數(shù)字圖像，經(jīng)過圖像處理、特征提取、模板匹配等完成故障診斷。實(shí)現(xiàn)對皮帶撕裂、跑偏、軸承磨損、設(shè)備傾斜的各種故障診斷與報(bào)警。

隨著煤礦自動化水平的不斷提高，生產(chǎn)中危、重、繁、雜的體力勞動將逐漸被智能機(jī)器人作業(yè)所取代，在煤礦生產(chǎn)中，矸石分選是從煤塊中將矸石挑選出來，目前大塊矸石的分選大多采用手工作業(yè)，通過圖像識別技術(shù)對煤塊和矸石進(jìn)行識別，再用機(jī)電結(jié)合的控制技術(shù)，達(dá)到煤矸自動分選的目的。

五、生命特征識別技術(shù)在煤礦生產(chǎn)安全的應(yīng)用

生命特征識別技術(shù)主要是指通過人類生物特征進(jìn)行身份識別和認(rèn)證的一種技術(shù)，具有普遍性、唯一性、可測量性、穩(wěn)定性與不可復(fù)制。是一種方便安全的識別技術(shù)，包括指紋識別、虹膜識別、語音識別、人臉識別、掌紋識別等技術(shù)。通過計(jì)算機(jī)與各種傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，用人體固有的生理特性，進(jìn)行身份鑒定。其原理如下：

煤礦人員識別考勤系統(tǒng)，大多是采用生命特征識別技術(shù)，由識別考勤機(jī)、識別軟件、人員考勤系統(tǒng)軟件和附加設(shè)備組成。通過采集相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)指紋、虹膜、人臉等特征注冊、驗(yàn)證，人員基本信息錄入后，通過特征識別，記錄井下人員進(jìn)出礦井及各處門禁進(jìn)出人員信息。監(jiān)督管理瓦檢員，巡檢員，安檢員、絞車工、電工等重要人員的到崗作業(yè)，特征的唯一性，從根本上解決了代人打卡的問題，保證公司考勤制度的公平性。

在煤礦連鎖放炮監(jiān)控系統(tǒng)中也廣泛采用生命特征識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)放炮安全管理，綜合采用了虹膜識別、語音識別等多項(xiàng)特征與其他識別技術(shù)組合使用，多項(xiàng)技術(shù)的有效集成，多個條件同時(shí)滿足的情況下才能執(zhí)行放炮操作指令，保證了作業(yè)安全。

六、自動識別技術(shù)在礦山物聯(lián)網(wǎng)的的發(fā)展展望

自動識別技術(shù)發(fā)展很快，隨著對自動識別技術(shù)的研究深入，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，滲透到礦山物聯(lián)網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)，出現(xiàn)了許多新型的產(chǎn)品，向多功能、便攜式、本安型的低功耗網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。與wifi，藍(lán)牙、zigbee等無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信技術(shù)的緊密結(jié)合，來引領(lǐng)自動識別技術(shù)在礦山物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的潮流。

參考文獻(xiàn)

[1]程曦.RFID應(yīng)用指南[M].電子工業(yè)出版社，2011.

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關(guān)鍵詞： 生物識別；指紋；人臉；虹膜

Key words： biometric identification techniques；Fingerprint；Face；Iris

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）30-0213-02

0 引言

身份認(rèn)證早在很久之前就出現(xiàn)在了人類社會生活中。身份證、護(hù)照、密碼等這類傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方法有許多的弊端，如：不容易攜帶、造假、容易丟失、密碼會被破解等種種問題，在安全性和可靠性上的漏洞非常大，這樣就為方便、有效、安全的身份認(rèn)證技術(shù)的出現(xiàn)埋下了伏筆，生物識別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。每個人所固有的生物特征都是唯一的，并且在一定時(shí)期內(nèi)具有是穩(wěn)定不變的，同時(shí)不會丟失、很難偽造和假冒，所以，這是一種終極的身份認(rèn)證媒介[1]。

1 生物識別技術(shù)

我們可以這樣定義生物識別技術(shù)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的協(xié)助下，通過采集人的生物特征樣本進(jìn)行人的身份識別。生物特征又包括生理特征和行為特征兩個方面。生理特征是人與生俱來的，多為先天性的，相對而言穩(wěn)定性比較強(qiáng)，現(xiàn)在應(yīng)用到的生理特征有：指紋、人臉、手血管[2]等。行為特征是人后天形成的，主要包括人的聲音、筆跡、以及步態(tài)識別等，隨著主體狀態(tài)和環(huán)境的變化在一定程度上也發(fā)生變化。兩者比較，生理特征在生物識別領(lǐng)域更具有應(yīng)用價(jià)值。生物識別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要提取生物特征，然后對其進(jìn)行進(jìn)行比對，基本的要求就是這些生物特征需具有唯一性或非共同性。

1.1 指紋識別 指紋識別技術(shù)是應(yīng)用最早、最廣泛和最成熟的生物特征身份鑒別方法。指紋是指手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋路，每個人指紋紋路在圖案、斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)上都是存在差異的，是唯一的并且永遠(yuǎn)都是原來的樣子。指紋分類的實(shí)現(xiàn)方法基本上分為基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類方法、基于奇異點(diǎn)進(jìn)行分類的方法、語法分析的方法和其他的方法這4類[3]。

指紋識別的優(yōu)點(diǎn)有：具有比較悠久的研究歷史，技術(shù)上比較成熟；指紋圖像提取設(shè)備小巧；與同類產(chǎn)品相比，它成本是不高的。缺點(diǎn)有：指紋識別是物理接觸式的，具有侵犯性；指紋易磨損，某些人不宜提取，另外在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕容易被復(fù)制。

1.2 虹膜識別 眼睛的外觀圖包括鞏膜、虹膜、瞳孔三部分。眼球的白色部分叫鞏膜，大約占眼睛的30%；眼睛中心是瞳孔，約占5%；在鞏膜和瞳孔之間的是虹膜，由相當(dāng)復(fù)雜的纖維組織構(gòu)成，包含了最豐富的紋理信息，占據(jù)65%。虹膜識別的方法有：Gabor濾波方法，拉普拉斯金字塔方法，小波變換過零檢測方法，Haar小波分解方法，基于局部過零檢測的方法等[4]。

虹膜識別技術(shù)操作非常簡單，可避免物理接觸，具有更高的檢驗(yàn)精確度。據(jù)悉，現(xiàn)在虹膜識別的正確率最高，并且具有很高的實(shí)用價(jià)值。其缺點(diǎn)是：需要昂貴的攝像頭聚焦，且很難將圖像獲取設(shè)備的尺寸小型化，需要較好光源等。

1.3 人臉識別 人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征，對輸入的人臉圖象或者視頻流，提取每個人臉中所蘊(yùn)涵的身份特征，并將其與已知的人臉進(jìn)行對比，一次到到識別身份的目的。目前常見的人臉識別基本算法可分為以下幾類：基于幾何特征的人臉識別、基于子空間分析的人臉識別、基于彈性圖匹配的人臉識別、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別和基于隱馬爾可夫模型的人臉識別等。

人臉識別技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：主動性、非接觸性和用戶友好。缺點(diǎn)是：人臉容易受到周圍環(huán)境等的影響，比如光照，比如發(fā)型的改變，飾物，變老等，準(zhǔn)確率不高；對于采集圖像的設(shè)備會比其他技術(shù)昂貴得多。

1.4 掌紋識別 掌紋識別是一種新生的生物特征識別技術(shù)。掌紋是指手指末端到手腕部分的手掌圖像。紋線特征是掌紋中最突出的特征，手掌中最清晰的幾條紋線一般并不會隨著年齡的增長而發(fā)生變化。即使在分辨率和質(zhì)量都比較低的圖像中也能很好的得到辨認(rèn)。掌紋識別方法大概分為基于結(jié)構(gòu)的、基于子空間的、基于編碼的和基于統(tǒng)計(jì)的四類[5]。掌紋識別的優(yōu)點(diǎn)：有一定的穩(wěn)定性和可靠性。缺點(diǎn)：手掌損傷后無法復(fù)原，掌形識別系統(tǒng)適用對安全性要求高的場所，普及率比較低，同時(shí)需要高成本支撐。

1.5 人耳識別 人耳識別是以人耳作為識別媒介來進(jìn)行身份鑒別的一種生物特征識別技術(shù)。經(jīng)過醫(yī)學(xué)研究的得知，人在出生4個月之后，隨著身體的不斷發(fā)育，人耳也會按照一定的比例生長，基本上保持整體結(jié)構(gòu)比率。

主要的人耳識別方法：主元分析法（PCA），使用Voronoi圖表的鄰接圖匹配方法，使用各種組合技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，力場轉(zhuǎn)換方法，遺傳局部搜索算法，幾何學(xué)方法，基于長軸的形狀特征提取方法，基于3D的耳朵檢測和識別方法[6]。人耳識別的優(yōu)點(diǎn)：整個人耳的顏色更加一致、圖像尺寸更小，數(shù)據(jù)處理量也更小，非接觸性。缺點(diǎn)：人耳同樣受光照、頭發(fā)、帽子等的影響，且提取出來特征很少。

1.6 語音識別 語音識別技術(shù)就是讓機(jī)器通過識別和理解過程把人類的語音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的輸入，例如按鍵、二進(jìn)制編碼或者字符序列。

語音識別的方法主要有：基于DTW（Dynamic Time Warping）和模擬匹配技術(shù)的語音識別方法，基于統(tǒng)計(jì)的語音識別方法，基于差別子空間的語音識別方法，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語音識別方法，基于隱馬爾可夫模型HMM（Hidden Markov Model）的識別方法。

語音識別的優(yōu)點(diǎn)：非接觸性的，用戶可以很自然地接受。 缺點(diǎn)：聲音變化范圍過大，而且聲音的大小、語速和音質(zhì)的不同都會給采集與比對造成相應(yīng)的影響；很容易用錄在磁帶上的聲音造假；高保真的麥克風(fēng)價(jià)格十分的高。

1.7 筆跡識別 筆跡，是指書寫人在書寫工具的協(xié)助下，按照文字符號的書寫規(guī)范，書寫運(yùn)動器官開始進(jìn)行的書寫運(yùn)動，這樣在紙張或其他書寫面上留下動態(tài)痕跡。筆跡鑒定是通過分析手寫字符的書寫風(fēng)格和書寫結(jié)構(gòu)，來判斷書寫人身份的一種技術(shù)。

筆跡識別（包括簽字識別）有聯(lián)機(jī)和脫機(jī)兩種。因?yàn)槁?lián)機(jī)識別除位置信息外，還可以提取時(shí)間、壓力等信息，所以識別正確率相對脫機(jī)識別較高。根據(jù)考察的對象和提取特征的方法，現(xiàn)在的筆跡識別方法主要分為文本相關(guān)、文本無關(guān)兩類，另外還有利用內(nèi)容信息的半文本無關(guān)方法。

筆跡識別的優(yōu)點(diǎn)：大眾易接受，是一種公認(rèn)的身份識別的技術(shù)；缺點(diǎn)：隨著經(jīng)驗(yàn)的增長、性情的變化等簽名也會相應(yīng)的發(fā)生變化；用于簽名的手寫板不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且價(jià)格也非常高。

1.8 步態(tài)識別 研究表明人和人的走路姿勢有很大的差別，因?yàn)槿藗冊诠趋篱L度、密度、協(xié)調(diào)能力、體重等生理?xiàng)l件以及個人走路的“風(fēng)格”上都存在細(xì)微差異。步態(tài)識別就是要對包含人體運(yùn)動的圖像序列進(jìn)行分析處理，根據(jù)人們走路的姿勢進(jìn)行身份識別。

步態(tài)識別的方法有：基于SFM的方法，基于運(yùn)動的方法，基于整體的方法，基于特征的方法，基于HMM的方法以及基于模板匹配方法等。步態(tài)識別優(yōu)點(diǎn)：對圖像分辨率要求不高，可以通過遠(yuǎn)距離的攝像機(jī)捕獲，具有非侵犯性和可接受性。缺點(diǎn)：由于步態(tài)識別是個動態(tài)過程，其序列圖像的數(shù)據(jù)量較大，因此計(jì)算復(fù)雜性比較高，不容易處理。而且由于人的行走姿勢受各種因素的影響，在不同環(huán)境條件下行走姿勢有或多或少的變化，因此步態(tài)識別的計(jì)算較復(fù)雜，識別的準(zhǔn)確度還不夠高。

2 結(jié)論

隨著信息網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，以及經(jīng)濟(jì)全球化的推進(jìn)，人們進(jìn)一步的認(rèn)識到對安全的理解和需求。各種生物特征識別技術(shù)都在不斷的發(fā)展，同時(shí)也得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是，在實(shí)際應(yīng)用中上述的每種識別技術(shù)都要結(jié)合到具體應(yīng)用項(xiàng)目，單憑一項(xiàng)的取勝不能評判各種識別的優(yōu)劣，不同的識別方式在指標(biāo)上不同，需要在選擇對一些項(xiàng)目進(jìn)行如下綜合地考慮：比如提取用戶生物特征的難易度、識別時(shí)的精確度、提取儀器的大小、周圍環(huán)境對使用的影響和使用成本等等。因?yàn)閱蝹€生物特征與生俱來的局限性，目前在實(shí)際的應(yīng)用中找不到任何基于單個生物特征的識別技術(shù)。未來的研究重點(diǎn)將是結(jié)合多種特征、多種識別方式的多模式生物特征識別技術(shù)[7]。例如人臉識別和虹膜識別的組合、指紋和掌紋的組合，因?yàn)檫@些特征可以在特征獲取時(shí)由一套設(shè)備同時(shí)或先后獲取。僅基于單一特征的生物識別對識別的精度要求非常的高，綜合了多種特征的生物識別系統(tǒng)識別率比較高，具有無限的應(yīng)用潛力。

參考文獻(xiàn)：

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一、引言

互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展鞏固了電子商務(wù)的地位，但是，目前電子交易的數(shù)量還是有限的，主要原因在于目前已建立的電子商務(wù)系統(tǒng)大多存在安全隱患。例如，以明文的方式傳遞機(jī)密信息、缺乏有效的身份認(rèn)證和訪問控制機(jī)制。電子商務(wù)在安全性、保密性等方面有著更高的要求，進(jìn)行有效的身份鑒別是電子商務(wù)系統(tǒng)安全的第一道門戶，是電子商務(wù)建設(shè)成敗的關(guān)鍵。用戶身份鑒別就是用戶向計(jì)算機(jī)以一種安全的方式提交自己的身份證明，然后由系統(tǒng)確認(rèn)用戶的身份是否屬實(shí)，最終拒絕用戶或賦予用戶一定權(quán)限的過程。目前大多數(shù)商業(yè)模型中，采用基于口令或PIN密碼方法用來保護(hù)電子交易，并將它們嵌入磁條卡或智能卡，但是這種系統(tǒng)只能在特定時(shí)間允許特定的人訪問，并沒有辦法知道持卡人是卡的合法持有者還是從別人那里竊取來的。

二、基于生物特征的鑒別技術(shù)

生物特征識別就是為了身份驗(yàn)證而采用自動化技術(shù)測量身體的特征或是個人行為的特點(diǎn)，并將這些特征或特點(diǎn)與一個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，完成認(rèn)證的一種解決方案。生物特征識別是一種年輕又古老的技術(shù)，自古代中國的“摁手印”，到20世紀(jì)60年代至70年代自動指紋識別設(shè)備在美國大范圍的使用，以及80年代虹膜系統(tǒng)的出現(xiàn)，至今已開展了包括指紋、掌形、視網(wǎng)膜、虹膜、人臉、DNA、等多種生物特征識別技術(shù)的研究和應(yīng)用。應(yīng)用以上生物特征鑒別技術(shù)在電子商務(wù)中將會是今后的發(fā)展趨勢，尤其是在關(guān)鍵服務(wù)器或應(yīng)用系統(tǒng)中。國際上對生物特征識別的研究已成為熱點(diǎn)問題，并取得了大量的優(yōu)秀成果。國內(nèi)的研究雖起步較晚，但在指紋識別等方面已取得了豐碩的成果。

生物特征識別技術(shù)最早應(yīng)用于公安系統(tǒng)，主要利用指紋破案。9.11事件后，國際航空組織即要求各成員國在旅行證件上加入生物特征信息，包括人臉識別和指紋識別的雙重識別技術(shù)。指紋認(rèn)證中用來認(rèn)證的是若干個指紋特征的組合，其組合的惟一性使得以窮舉法進(jìn)行破譯幾乎是不可能的。這樣確保了用戶密鑰能夠安全地存儲在密鑰分配中心KDC中。用戶還可以根據(jù)保密性的要求，采用多個指紋對用戶的RSA私鑰進(jìn)行多層加密，進(jìn)而獲得更高的安全性能。另外，使用指紋特征進(jìn)行身份認(rèn)證，用戶輸入的指紋灰度在提取特征點(diǎn)之后在通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)終DC進(jìn)行匹配，這樣不但減小了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)，而且會提高KDC端指紋認(rèn)證的速度。指紋是經(jīng)過指紋采集儀獲取的完整指紋，對于有意竊取者在其他場合獲得的殘缺指紋，指紋認(rèn)證系統(tǒng)將不予識別。這樣就避免了用戶指紋被竊取，并用其去非法訪問KDC的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而獲得用戶的RSA私鑰。基于指紋認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制，保證了電子商務(wù)活動的安全進(jìn)行。

與指紋識別相比，人臉識別由于具有非接觸式的特點(diǎn)，成為電子商務(wù)領(lǐng)域中最有潛力的生物身份驗(yàn)證手段，是模式識別和圖像處理中最熱門的研究主題之一。人臉識別算法主要由在線匹配和離線學(xué)習(xí)兩個過程組成。在訓(xùn)練階段中，從樣本圖像中提取特征，存儲特征形成特征庫。在訓(xùn)練階段，首先提取待識別人臉樣本圖像的特征，然后用訓(xùn)練好的分類器進(jìn)行待識別臉像特征和特征庫中的特征匹配，輸出識別結(jié)果。因此，特征提取和分類器設(shè)計(jì)是人臉識別的核心算法。早期的人臉識別算法主要是基于幾何特征或模板匹配，目前人臉識別的幾個主流研究方向：特征臉方法、Fisher臉方法、彈性匹配方法及局部特征分析方法。

三、基于數(shù)字簽名方案的身份鑒別

隨著密碼學(xué)技術(shù)的發(fā)展和Internet的廣泛應(yīng)用，數(shù)字簽名技術(shù)正以驚人的速度發(fā)展，它已成為人們在電子交易過程中必不可少的一部分。把電子商務(wù)和安全的數(shù)字簽名結(jié)合起來是完全有必要的。2005年4月1日，我國正式頒布實(shí)施《電子簽名法》。它的出臺為我國電子商務(wù)發(fā)展提供了基本的法律保障，它解決了電子簽名的法律效力這一基本問題。

數(shù)字簽名是一種以電子形式給一個消息簽名的方法，是只有消息發(fā)送方才能進(jìn)行的簽名，是其他任何人都無法偽造的一段數(shù)字串，這段特殊的數(shù)字串同時(shí)也是對簽名的真實(shí)性的一種證明。數(shù)字簽名具有不可偽造性、可靠性、不可重復(fù)性和不可抵賴性等特點(diǎn)。數(shù)字簽名過程：首先是簽名人的軟件對發(fā)送消息進(jìn)行散列函數(shù)運(yùn)算后，生成信息摘要（message digest）―這段信息所特有的長度固定的信息表示，然后，軟件使用簽名人的數(shù)字證書一同傳送給預(yù)定的接收者，接著接收者的軟件會對收到的信息生成信息摘要，并使用簽名人的公鑰對簽名人的摘要進(jìn)行解密，接收者的軟件也可以進(jìn)行配置，驗(yàn)證簽名人證書的真?zhèn)危_保證書是由可信賴的CA頒發(fā)，而沒有被CA吊銷，如果兩個摘要一樣就表明接收者成功核實(shí)了數(shù)字簽名。

在實(shí)際應(yīng)用中有使用對稱密鑰的仲裁機(jī)構(gòu)的數(shù)字簽名、使用非對稱密鑰加密的數(shù)字簽名、還可以利用非對稱密鑰和單向散列函數(shù)的數(shù)字簽名等。目前在世界先進(jìn)國家和我國普遍使用的電子簽名技術(shù)是基于PKI的數(shù)字簽名技術(shù)。它具有在技術(shù)上比較成熟、使用方便、具有可操作性的等優(yōu)點(diǎn)。針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的簽名方案各式各樣，如群簽名方案、可傳遞簽名方案等。

四、總結(jié)

電子商務(wù)是一個充滿挑戰(zhàn)的領(lǐng)域，這種挑戰(zhàn)在很大程度上來源于對可使用的安全技術(shù)的依賴。只有結(jié)合多種身份鑒別技術(shù)，才能有效地保證電子商務(wù)的安全性，促進(jìn)其良性發(fā)展。

篇10

Abstract：In the context of the information age， everyone is very focused on their own information security. And the traditional way of information verification is not safe and convenient. Thus， biometric identification technology has emerged， which is the object of this paper， which can effectively solve the shortcomings and disadvantages of the current information verification. According to the principle of finger vein recognition and the key points of the system， the key points of the system are described in detail， and the rapid development of the vein recognition technology and the huge market demand are prospected.

Key word：Information verification Biometric identification Finger vein recognition

S著信息爆炸時(shí)代的來臨，人類社會產(chǎn)生了巨大的變革，人們對信息的需求和依賴越來越大，人們在時(shí)刻進(jìn)行社會活動的時(shí)候離不開身份信息的驗(yàn)證。在這種時(shí)代背景下信息的安全問題也就顯得十分重要，然而傳統(tǒng)的身份識別方法是需要借助外物來證明身份的，但如果證明身份的標(biāo)識物品出現(xiàn)丟失、被盜竊或者被偽造等情況就會導(dǎo)致混亂甚至犯罪事件的發(fā)生。針對這一弊端，現(xiàn)已有很多生物特征識別技術(shù)用于身份認(rèn)證，比如指紋、虹膜、視網(wǎng)膜、手型識別、臉部識別等等。實(shí)際上生物特征識別技術(shù)早已有人研究，隨著科技的進(jìn)步以及各種生物特征識別的算法和系統(tǒng)的問世使得生物特征識別變得火熱起來。而本文涉及的是生物特征識別技術(shù)中的指靜脈識別技術(shù)。

指靜脈識別這一技術(shù)最初是由日立公司著手研究并開發(fā)成相關(guān)產(chǎn)品的，由于每個人的指靜脈分布都不一樣，由此特性它通過識別個人手指里的指靜脈分布圖像特征來進(jìn)行個人的身份鑒定。指靜脈的采集是根據(jù)靜脈里面的血紅蛋白反射采集到的圖像來對比識別的，這種識別方式?jīng)Q定了指靜脈是活體識別技術(shù)。

目前指紋識別雖然是用戶廣泛的一種識別技術(shù)，但弊端也隨之體現(xiàn)出來：安全性低，雖然如今破解指紋識別機(jī)不大可能了，但現(xiàn)在網(wǎng)上都有各種制作指紋膜來達(dá)到偽造身份的目的；穩(wěn)定性差，如果手指受了割傷或者手指外表皮因?yàn)闇囟然蛘吣Σ恋仍蚨撀浠蛘呤种副砻嬲瓷夏撤N污漬，在指紋驗(yàn)證時(shí)就會很困難。相較之下指靜脈識別很難偽造，抗干擾性好、不易受手指表面?zhèn)刍蛭蹪n的影響，因此指靜脈的準(zhǔn)確率比較高，F(xiàn)RR（拒真率）小于0.01%，F(xiàn)AR（認(rèn)假率）小于0.0001%，F(xiàn)TE（登錄失?。?%。因此就目前技術(shù)方面和市場方面來說指靜脈識別技術(shù)運(yùn)用到的識別原理作為一種新型的身份認(rèn)證方式在生物特征識別中是具有較大的優(yōu)越性的。

1 指靜脈識別原理及技術(shù)

1.1指靜脈成像原理

根據(jù)醫(yī)學(xué)研究結(jié)果，每個人都有著自己獨(dú)特的手指血管紋路，左手和右手之間的靜脈分布也是不同的，即使是雙胞胎之間的血管紋路也不一樣的。由于靜脈相比于動脈更接近皮膚表層，易于采集特征；況且靜脈分布的曲線和分支比較繁多復(fù)雜，采集到的圖案樣本多，所以個人之間圖像差別明顯。根據(jù)這一生物特性，我們可采用近紅外線照射指靜脈（近紅外線范圍在700～1000nm之間，本系統(tǒng)采用了波長為850nm的近紅外線，在這個范圍靜脈透射的部分比較少，成像較為明顯），靜脈的圖像就會突出顯示，手指肌肉和骨骼等其它部位被弱化，由此將靜脈里流動血液中的血紅蛋白呈現(xiàn)出來的圖像進(jìn)行特征提取。

1.2圖像的采集和預(yù)處理

采用了使用比較廣泛的CMOS感光器件，相較于CCD感光器件，COMS有以下幾個 優(yōu)點(diǎn)：

（1）集成度更高，所以功耗也比較低；

（2）在價(jià)格上CMOS由于結(jié)構(gòu)簡單所以制造成本低；

（3）在成像方面新的CMOS器件的出現(xiàn)提高了信噪比和影像效率，已經(jīng)接近了CCD的成像質(zhì)量；

（4）CMOS的光譜敏感范圍在近紅外線比可見光的靈敏度高達(dá)5～6倍。

根據(jù)上述分析決定使用CMOS感光器件在近紅外下采集圖像。

但由于使用環(huán)境中我們的圖像采集成像裝置會受到環(huán)境可見光的影響，會導(dǎo)致指靜脈成像的不穩(wěn)定，因此需要增加濾光片來消除可見光的干擾。一般濾光鏡按照光譜的標(biāo)準(zhǔn)來區(qū)分的話有紫外濾光、可見濾光片和紅外濾光片，因?yàn)槲覀儾杉胳o脈圖像的近紅外線是采用850nm的波長，所以濾光鏡選擇紅外濾光片。

而因?yàn)槭种笖[放的姿勢、位置以及受到溫度等其它因素的影響導(dǎo)致手指內(nèi)部靜脈收縮或者擴(kuò)張，所以圖像采集到還需要進(jìn)一步的處理。處理過程一般都有圖像感興趣區(qū)域的裁剪、尺寸或灰度歸一化、圖像增強(qiáng)、靜脈分割、位置校準(zhǔn)、細(xì)化等操作，經(jīng)過處理的圖像更有利于特征的提取和圖像的識別認(rèn)證?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況的需要有選擇地選取上述處理方式，好的算法會使得圖像的處理更加優(yōu)化，從而達(dá)到提高識別率的目的。

1.3指靜脈特征點(diǎn)提取

在本系統(tǒng)的指靜脈特征點(diǎn)提取中主要采用的是基于細(xì)節(jié)點(diǎn)特征提取的算法，因?yàn)槔眉?xì)節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行識別主要有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：

（1）細(xì)節(jié)點(diǎn)的特征描述相對比較簡單的。

（2）細(xì)節(jié)點(diǎn)占用的存儲空間比較小。

（3）單單憑借著細(xì)節(jié)點(diǎn)是無法恢復(fù)出原有的指靜脈的，有利于保護(hù)個人隱私。

而細(xì)節(jié)點(diǎn)的特征提取一般有以下幾種：

1.3.1端點(diǎn)：當(dāng)指靜脈在手指內(nèi)部一定深度或者近紅外線對手指透射的不夠深的時(shí)候就會出現(xiàn)這種端點(diǎn)。

1.3.2分叉點(diǎn)：由一個單一的靜脈段分裂為兩個靜脈段。

1.3.3p分叉點(diǎn)：當(dāng)兩個分叉點(diǎn)靠得比較近的時(shí)候就會出現(xiàn)這種雙分叉點(diǎn)。

根據(jù)以上三種細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行特征提取的方法分別如下：

1.3.3.1提取端點(diǎn)：以端點(diǎn)為中心提取一個N*N范圍塊（N的取值視具體情況而定），然后刪除該N*N區(qū)域中其它沒有與該中心端點(diǎn)相連接的點(diǎn)。最后計(jì)算靜脈特征和塊邊界的連接數(shù)，如果連接數(shù)目為一個細(xì)節(jié)點(diǎn)就認(rèn)為該細(xì)節(jié)點(diǎn)是端點(diǎn)并保存端點(diǎn)段譽(yù)水平線之間的角度，否則不是。

1.3.3.2提取分叉點(diǎn)：以一個分叉點(diǎn)為中心提取一個N*N的范圍塊（N的取值視具體情況而定），然后刪除在該N*N區(qū)域內(nèi)其他的不與中心分叉點(diǎn)相連接的點(diǎn)。最后計(jì)算靜脈特征和劃分的N*N范圍塊邊界的連接數(shù)，當(dāng)連接數(shù)目為四，就認(rèn)為該分叉點(diǎn)是雙分叉點(diǎn)，同時(shí)保存分支之間的兩個角度。反之則認(rèn)為該分叉點(diǎn)為錯誤的細(xì)節(jié)點(diǎn)。

于是針對上述的三種細(xì)節(jié)點(diǎn)我們可以分別列出表達(dá)方式如下⑵：

端點(diǎn)：[X，Y，Φ1]

分叉點(diǎn)：[X，Y，θ2，θ3，θ4]

雙分叉點(diǎn)：[X，Y，Φ5，Φ6，Φ7，Φ8]

其中X，Y是細(xì)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，β是端點(diǎn)和水平線兩者之間的角度，θ是分叉點(diǎn)與分支兩者之間的角度，α是雙分叉點(diǎn)與分支兩者之間的角度。

具體的直觀圖像如下圖所示：

圖2.3 細(xì)節(jié)點(diǎn)表達(dá)圖像

實(shí)際上提取特征點(diǎn)之后為更加簡化的圖像：

將上述提取特征點(diǎn)獲得的圖像與已保存的圖像庫做對比識別即可辨識身份。

2 總結(jié)

針對指紋識別等傳統(tǒng)生物識別的缺點(diǎn)或弊端提出了指靜脈識別系統(tǒng)的優(yōu)勢所在以及在指靜脈系統(tǒng)中從選用合適的器件開始逐步到闡明在本系統(tǒng)中靜脈采集和特征提取的原理和方式等關(guān)鍵問題。

從目前來看鑒于技術(shù)和成本之間的沖突，指靜脈識別市場正處于市場爆發(fā)的臨界狀態(tài)，一旦指靜脈識別技術(shù)得到進(jìn)一步的完善和達(dá)到一定的量產(chǎn)，將會普遍推廣到各類民用領(lǐng)域。而且國家相關(guān)機(jī)構(gòu)也在制訂并計(jì)劃實(shí)施相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。相信通過國內(nèi)有實(shí)力的核心技術(shù)及上下游廠商通力合作，中國指靜脈技術(shù)識別技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展的前景廣闊。

我們也期盼著各種高科技產(chǎn)品早日普及到我們平常生活中，讓每個人都可以體驗(yàn)忘記密碼、丟掉鑰匙的安全又便捷的生活，就像十幾年前人們紛紛丟下腰間的BP機(jī)換成手機(jī)一樣，指靜脈識別系統(tǒng)會在不久的將來大放異彩。