隨著經(jīng)濟水平的提高,人們的知識水平也在不斷增長,高科技犯罪的現(xiàn)象也越來越多,這就導(dǎo)致了我們的生活環(huán)境越來越缺乏安全感,如何才能增加我們的安全感,如何才能讓我們的生活環(huán)境變得更加安全?也許,生物識別技術(shù)能夠讓您找到答案。
回顧生物識別
現(xiàn)如今已經(jīng)出現(xiàn)了許多生物識別技術(shù),如指紋識別、手掌幾何學(xué)識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、人臉識別、簽名識別、聲音識別等等。這么多的生物識別技術(shù)中,主要的生物識別技術(shù)也是最常使用的則是指紋識別、人臉識別、手掌幾何學(xué)識別、指靜脈識別和虹膜識別。
指紋識別即指通過比較不同指紋的細節(jié)特征點來進行鑒別。德國哲學(xué)家萊布尼茨曾說過,世界上沒有兩片完全相同的葉子。這句話同樣適用于指紋,兩枚指紋經(jīng)常會具有相同的總體特征,這是其共性;然而再相似的兩枚指紋其細節(jié)特征也會有所差異,這便是其特殊性。由于每個人的指紋不同,即便同一人的十指的指紋也有明顯區(qū)別,因此指紋可以用于身份鑒定。指紋由于其具有終身不變性、唯一性和方便性,已幾乎成為生物特征識別的代名詞。
人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術(shù)。人臉識別方便采集。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)處理,包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預(yù)處理、記憶存儲和比對辨識,達到識別不同人身份的目的。
手掌幾何學(xué)識別就是通過測量使用者的手掌和手指的物理特征進行識別,高級產(chǎn)品還可以識別三維圖像。作為一種已經(jīng)確立的方法,手掌幾何學(xué)識別不僅性能好,而且使用比較方便。
指靜脈識別技術(shù)是一種新的生物特征識別技術(shù),它利用手指內(nèi)的靜脈分布圖像來進行身份識別。指靜脈識別安全性高。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)用近紅外線照射手指時,靜脈中流動的血紅蛋白會吸收近紅外線從而形成血管的影像,通過傳感器可以獲取手指靜脈的圖像,并經(jīng)算法處理形成特定的指靜脈特征模板。經(jīng)過醫(yī)學(xué)的驗證,每個人的手指靜脈血管影像都不一樣,形成的模板是一種獨特的生物特征,可用于進行身份的識別。指靜脈技術(shù)區(qū)別于指紋、虹膜、人臉等其它生物識別技術(shù),在于其生物特征載體靜脈血管位于手指內(nèi)部,除非是復(fù)制一根活體手指,否則流動的血液形成的血管圖像通過普通的技術(shù)手段很難獲取及被復(fù)制,是非表皮特征、非接觸技術(shù)、安全、高效、方便的。在當(dāng)今眾多生物識別技術(shù)中,指靜脈技術(shù)是安全級別及技術(shù)指標(biāo)最高的,使用習(xí)慣和指紋類似,其廣泛的應(yīng)用及在大部分領(lǐng)域補充或替代指紋技術(shù),將是未來身份識別的趨勢。
虹膜技術(shù)是利用人眼睛虹膜的紋理特征的一種識別技術(shù),虹膜識別比較精確。虹膜是人眼中瞳孔內(nèi)的織物狀各色環(huán)狀物,每一個虹膜都包含一個獨一無二的基于像冠、水晶體、細絲、斑點、結(jié)構(gòu)、凹點、射線、皺紋和條紋等特征的結(jié)構(gòu),據(jù)稱,沒有任何兩個虹膜是一樣的。
此外,多重生物識別因其更好的識別性和可靠性,也越來越受人們的歡迎。所謂“多重生物識別”,就是指幾種生物識別技術(shù)形成綜合性的應(yīng)用,成為一種判斷依據(jù)。每一種生物識別技術(shù),都受到環(huán)境的影響和限制,從而在不同程度上影響其使用效果。深圳市科葩信息技術(shù)有限公司 CEO 高漢平認(rèn)為,目前多重生物識別主要還是基于指紋+人臉、人臉+虹膜、人臉+靜脈等等,但目前應(yīng)用最多的還是“人臉+指紋”。
兩面性觀點看生物識別
生物識別技術(shù)的優(yōu)勢是非常明顯的。首先,生物特征是與生俱來的,不管是人臉也好指紋也好,都是天生的、獨一無二的。當(dāng)然所謂的“獨一無二”,即是既無法證明其確實是“獨一無二”,卻也無法證名其確實不是“獨一無二”,其或是一個極小概率的事件。其二,人的身體特征是長期不變的,不同時期的變化之間總有一些特征是長期不變的。其三,生物識別技術(shù)隨身攜帶、方便使用,人證合一,目前這種技術(shù)已經(jīng)形成很多的實際應(yīng)用。當(dāng)然每種生物識別技術(shù)除了其共同的優(yōu)勢之外,還有其自己與眾不同的優(yōu)勢,如指紋識別的應(yīng)用時間長,認(rèn)知度高;虹膜識別的精確性;指靜脈識別的復(fù)制困難度高等等。
當(dāng)然,事物的兩面性決定了各種生物識別技術(shù)在具有優(yōu)勢之外也不可避免有一些劣勢。比如指紋是一種很容易被竊取和復(fù)制的特征,安全性較低,而且指紋特征的穩(wěn)定性較差,脫皮、表皮繭子,干濕狀態(tài)都會影響指紋的應(yīng)用;由于人臉是三維的,受光線、表情、胖瘦、毛發(fā),運動影響很大,同時由于也是表面特征,容易被偽造復(fù)制,用于做身份識別、刑偵時穩(wěn)定性及安全性較低;虹膜識別在使用時需要通過紅外光或可見光照射眼睛取得圖像,使用者配合程度低,有較高的心理排斥性,因此不適用于身份證這樣的大人群應(yīng)用。此外,目前市場上出現(xiàn)的美瞳等產(chǎn)品能改變虹膜的特征,比較容易復(fù)制等等。
當(dāng)單一的生物識別缺點凸顯時,多重生物識別的優(yōu)勢就會被放大。浙江大華技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理滿江月認(rèn)為,多重生物識別技術(shù)采用了多種生物特征,當(dāng)某一種特征受到影響時,其它特征仍能保證系統(tǒng)正常工作,因而提高了系統(tǒng)的魯棒性和準(zhǔn)確性。上海安威士科技股份有限公司產(chǎn)品戰(zhàn)略部經(jīng)理游鋒則認(rèn)為,多重生物識別技術(shù)的高安全性,可有效降低非法入侵者進入系統(tǒng)的風(fēng)險;其識別準(zhǔn)確率高,雖然單項生物識別技術(shù)也能達到較高的安全性,但多重生物識別技術(shù)能將安全性和可靠性大幅提升;此外,多重生物識別技術(shù)解決了系統(tǒng)的整體實用性,基于單項生物識別技術(shù)的系統(tǒng),經(jīng)常因為某些特殊的使用者,而影響其整體的實用性和安全性。杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司顧春梅也告訴我們,多重生物特征解決方案的好處是能延伸到人體多個生物識別部分,進入控制區(qū)域從而獲取更多的比對數(shù)據(jù)。這樣,就能使生物特征識別系統(tǒng)更安全,入侵者用人造物或模仿品來同時騙過多生物特征基本上是不可能的,而個人在某項特征不便時亦可靈活調(diào)換。
然而多重生物識別技術(shù)的有效執(zhí)行,依賴于精密的生物特征采集設(shè)備、高性能運算處理器(或運算平臺)以及優(yōu)質(zhì)識別算法,而這些都需要投入很高的實施、使用及維護成本,一般性企業(yè)及單位無法承受,其用戶體驗也不如單一識別技術(shù)。此外,多重生物識別技術(shù)的內(nèi)部算法設(shè)計和邏輯設(shè)計更加復(fù)雜,如果處理不好反而會降低系統(tǒng)性能。
落到實處的生物識別
生物識別的應(yīng)用范圍是非常廣泛的,例如企業(yè)的考勤、門禁等;消費類的門鎖、保險柜、珠寶柜、會所俱樂部的會員管理等;政府的人口管理、自主市政府服務(wù)、出入境管理等;此外,金融服務(wù)、電子商務(wù)、信息安全等等。可以說,生物識別的應(yīng)用已經(jīng)滲入到了各行各業(yè)當(dāng)中。佛山華運科技有限公司的毛巨勇介紹了生物識別在手機上的應(yīng)用,比如Iphone的指紋識別,最開始生物識別在手機中只是作為開機的驗證,后來隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,手機逐漸成為一個非常重要的終端,很多重要商務(wù)、個人理財需要一個比較強的認(rèn)證方式,因而蘋果的指紋識別推出之后,它的APP中有很多應(yīng)用都需要通過指紋進行識別,這是一個綜合的應(yīng)用,打造了一個應(yīng)用的生態(tài)鏈。
毋庸置疑的,生物識別在門禁中的應(yīng)用是生物識別技術(shù)應(yīng)用的主要方向。生物識別的門禁系統(tǒng)按照產(chǎn)品功能來分的話,分為以下兩種。
1、一體機:即生物識別前端和門禁控制集成在一個機殼內(nèi),其一般的功能配置為:具有時區(qū)、組合、組、雙/多人進出選擇、防拆報警、報警輸出、門磁輸入(判斷門是否被非法打開,門未關(guān)好)、出門按鈕、門鈴接口、至少3A的電鎖繼電器輸出、液晶顯示、鍵盤輸入以及具備TCP/IP、RS485、RS232接口。一般來說,需要有大于500用戶(每個用戶三個特征點)的用戶容量,是否支持密碼進出的設(shè)置等,這些功能是一般的門禁要求。由于一體機的控制部分和前端在一起,所以其產(chǎn)品的安全性有一定局限,在一些安全性要求較高的場所必須慎重使用。
2、單獨的前端讀取器,即生物識別的讀頭:它可以輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的讀卡器連接格式,可以通過聯(lián)網(wǎng)的方式(TCP/IP和RS485的方式)進行某生物特征的上傳、下載等。在門禁控制方面由相關(guān)的門禁控制器來完成,可以和包括監(jiān)控、報警等項目在內(nèi)的系統(tǒng)進行整合集成,而將生物識別的前端和專業(yè)的門禁控制系統(tǒng)配合使用是目前主流的門禁系統(tǒng)的應(yīng)用。
此外,多重生物識別技術(shù)在國外主要分為兩種應(yīng)用形態(tài)。安威士產(chǎn)品戰(zhàn)略部經(jīng)理游鋒向我們介紹了這兩種形態(tài),第一種形態(tài)是前段采用各類識別設(shè)備、后端采用類似中間件的識別算法平臺,將多種生物特征數(shù)據(jù)和識別算法組合成一個完整的系統(tǒng),這就類似于印度的全民采集,前端采集完之后將全部模板統(tǒng)一放到一個服務(wù)器上面,然后在上面運行一個大型的識別算法,這個算法又分獨立算法和融合算法,前者是指識別指紋就用指紋算法,識別虹膜就用虹膜算法,而后者則既有指紋算法,又有虹膜等其他算法。這種形態(tài)常見于警方刑偵應(yīng)用系統(tǒng)、國民選舉系統(tǒng)、出入境管理系統(tǒng)以及社保身份確認(rèn)系統(tǒng)。第二種形態(tài)是將多種識別技術(shù)合成為一個一體機設(shè)備,比如美國一家公司給美國軍隊提供的HIIDE(手持式跨部門身份識別設(shè)備,如圖1-1、1-2、1-3),用于對本國軍士、友軍以及普通民眾進行采集及識別,這種設(shè)備就是指紋、人臉、虹膜三種識別技術(shù)為一體設(shè)備方案。這種形態(tài)的應(yīng)用,除了軍事用途之外,在公共社會安全方面的也有極廣的應(yīng)用,如:證照(身份證、護照)檢查,由于很多國家的電子護照、電子身份證里都已加入了指紋、人臉、虹膜等生物模板信息,這種設(shè)備在國外很多出入境機場都有配備。在國內(nèi),隨著二代身份證的普及,從去年開始,國內(nèi)也已經(jīng)開始了指紋的采集工作,也正在架構(gòu)基于國民二代身份證的人臉+指紋本地雙重驗證方案,此方案可廣泛用于訪客管理、機場通關(guān)等身份識別領(lǐng)域。
圖1-1 手持式跨部門身份識別設(shè)備(人臉)
圖1-2 手持式跨部門身份識別設(shè)備(虹膜)
圖1-3 手持式跨部門身份識別設(shè)備(指紋)
展望生物識別的明天
北京艾迪沃德科技發(fā)展有限公司的佟維認(rèn)為,多重融合即把其他生物識別技術(shù)不斷地補充融合到一種生物識別中去,是未來生物識別技術(shù)發(fā)展趨勢之一。多重生物識別技術(shù)可以獲得比單一生物識別系統(tǒng)更好的識別性能和可靠性,增加偽造人體生物特征的難度與復(fù)雜性,提高系統(tǒng)的安全性;同時它不但具有更高的識別準(zhǔn)確率,且克服了單一生物識別技術(shù)很難全部滿足普遍性、唯一性、穩(wěn)定性和不可復(fù)制性的要求,有效地解決了系統(tǒng)的整體實用性問題。
隨著社會的不斷進步和發(fā)展,人們在日常生活中更加關(guān)注公共衛(wèi)生和個人衛(wèi)生。因而,在公共環(huán)境下使用的生物識別系統(tǒng)需要保證能夠設(shè)備不會成為細菌與疾病的傳播途徑。這就使非接觸式生物識別系統(tǒng)即不需要與人體進行直接接觸的生物識別系統(tǒng),在用戶的接受度方面得到了很大的提高。
深圳市威富安防有限公司常務(wù)副總經(jīng)理許紅薇表示,在全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化的大背景下,網(wǎng)絡(luò)化同樣也將是未來生物識別技術(shù)發(fā)展趨勢之一。生物特征識別解決了人類社會日常生活中一個基本的身份識別問題,今后,這種身份認(rèn)證的結(jié)果會越來越多地和各種行業(yè)應(yīng)用結(jié)合起來,并通過網(wǎng)絡(luò)得以信息共享,簡單來說就是“身份識別物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展趨勢。
筆者認(rèn)為,不過未來的生物識別技術(shù)是不是朝著多重融合、非接觸化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,其目的都是為了使我們生存的環(huán)境變得更加安全,讓我們的生活中減少一些安全隱患從而增加我們的安全感。有些人或許認(rèn)為,生物識別或多或少會有侵犯人們隱私的嫌疑,然而筆者卻認(rèn)為,任何事物都不會是一個完美的存在,只因生物識別技術(shù)終將帶領(lǐng)我們步入安全生活這一點,生物識別就有其繼續(xù)存在和發(fā)展的必要。