生物識別的概念并不新，實際上我們的祖先在大約七千年前就懂得用指紋來識別身份了。1885年，法國人貝提納就通過在監(jiān)獄里測量犯人的生物特征，包括眼睛的虹膜圖像來識別犯人。但是生物識別真正形成熱潮還是上世紀(jì)90年代，特別是互聯(lián)網(wǎng)的一些新應(yīng)用催生了生物識別技術(shù)的發(fā)展。

    1985年，美國國家地理雜志一名資深攝影記者在巴基斯坦的阿富汗難民營拍下了世界上著名的一張照片，照片的主角是一個十幾歲的阿富汗小女孩。17年后，這名記者想要追蹤小女孩的現(xiàn)狀，可這個人早就離開難民營了，行蹤全無。他費盡周折終于找到了這個女的，可是卻無法證明她的身份。后來，通過把前后兩張照片上兩只眼睛的虹膜圖像進行比對，才發(fā)現(xiàn)的確是同一個人。17年滄海桑田，盡管人的面貌已經(jīng)有了很大變化，但其生物特征卻始終沒有改變。

生物識別特征：隨身攜帶的“身份證”
    我們每一個人每天都要接受身份識別的請求，比如通過證件、密碼，或者證件加密碼的方法來證明自己是誰。由于都是“身外之物”，這些傳統(tǒng)的身份識別憑證很容易被丟失、遺忘、破解甚至假冒偽造。去年，美國有4000多張信用卡信息被盜，因為信用卡大多還在使用密碼等傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方法。2003年將近1000萬美國人的身份信息被盜用，約占美國18歲以上人口的5％，產(chǎn)生的損失超過了500億美元。相關(guān)調(diào)查還顯示，IT從業(yè)人員平均每人要記住6種密碼，實在是苦不堪言。

    因此，我們必須找到一種更有效的身份認(rèn)證方法，生物識別就是近年來身份認(rèn)證領(lǐng)域最熱門的技術(shù)。所謂生物識別，就是指通過獲取、分析人體的身體和行為特征來實現(xiàn)身份的自動鑒別，這些特征包括先天遺傳的生理特征，如虹膜、指紋，以及后天習(xí)慣形成的行為特征。跟傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方法相比，生物識別技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢：做身份認(rèn)證的時候，你的密碼可能跟別人重復(fù)，但生物特征卻肯定是不同的，而且?guī)缀踅K生不變；此外，生物特征本來就是人自身的，能夠隨身攜帶。

    生物識別的基本流程是一個模版匹配的過程，這個過程分為注冊和登記兩步，當(dāng)中涉及到數(shù)據(jù)獲取、質(zhì)量評價、光學(xué)成像、機械設(shè)備、電路控制、算法研究，是多學(xué)科交叉的前沿技術(shù)。到目前為止，學(xué)術(shù)界已經(jīng)對將近20種生物特征進行了研究，從DNA、臉像、虹膜、耳形，到顱骨、牙形、聲音、指紋；新的生物識別技術(shù)也在不斷出現(xiàn)，如掌紋、靜脈、步態(tài)、人耳、三維人臉、皮紋等，還有更多把多種生物識別技術(shù)融合到一起的技術(shù)。

從虹膜到靜脈：五花八門的生物識別技術(shù)
    生物識別的概念并不新，實際上我們的祖先在大約七千年前就懂得用指紋來識別身份了。1885年，法國人貝提納就通過在監(jiān)獄里測量犯人的生物特征，包括眼睛的虹膜圖像來識別犯人。但是生物識別真正形成熱潮還是上世紀(jì)90年代，特別是互聯(lián)網(wǎng)的一些新應(yīng)用催生了生物識別技術(shù)的發(fā)展。

    人臉識別：自從幾年前美國研究人員提出Adboost機器學(xué)習(xí)算法后，人臉識別技術(shù)已經(jīng)達到了相當(dāng)高的水平。在室內(nèi)光照環(huán)境下，各種各樣的人臉圖像都可以自動檢測出來。如果用多個模板表達不同狀態(tài)下的人臉變化，其識別率甚至可以達到99.99％。目前，美國的人臉識別系統(tǒng)主要用于通關(guān)、過境，歐盟在研究手機的人臉識別，我國也在研究紅外照明的人臉識別。但人臉識別技術(shù)仍存在不少問題，比如無法辨別雙胞胎和外貌相像的父子，以及光照、姿態(tài)變化等一系列因素影響，所以還沒有得到大規(guī)模應(yīng)用。

    虹膜識別：從生理結(jié)構(gòu)上看，虹膜和視網(wǎng)膜是兩個完全不同的概念。隨著光線的變化，人會通過虹膜伸縮來控制瞳孔的大小，虹膜識別實際上就是利用人眼虹膜結(jié)構(gòu)的細(xì)微差別進行自動識別。虹膜識別首先要把虹膜圖像清晰地拍下來，現(xiàn)在正在研制的新一代虹膜設(shè)備就可以在幾米之外拍下人的虹膜圖像。借助自主研發(fā)的設(shè)備和方法，我國已經(jīng)建立了一個1000多人的虹膜數(shù)據(jù)庫，其中包含幾萬張圖像，有1600多家單位在使用。 [nextpage]

    但是，如何獲取高質(zhì)量、清晰的虹膜圖像，仍然是目前最大的技術(shù)瓶頸。首先，虹膜是非常小的一個器官，采集圖像的時候我們不能總讓人盯著看，只需瞄一眼就可以了，而且虹膜圖像也不能太小；其次，對于戴眼鏡、患白內(nèi)障、患老花眼的人怎么使用更方便，也是一個難點。 

    指紋識別：指紋識別的歷史最長，應(yīng)用也最多，尤其在國內(nèi)生物識別市場主要用的就是指紋識別技術(shù)。指紋盡管看起來很細(xì)，但是有一些凹凸，用成像設(shè)備把指紋拍下來后，將兩個圖像疊加在一起，一致的話相關(guān)度就會很高。但是指紋識別也存在很多問題：比如有的人手脫皮、有的人出汗、有的人干體力活，所以大概有5％的人沒有指紋；而外力大小、指壓方位不一樣，指紋也會產(chǎn)生形變。因此現(xiàn)在人們開始研究三維的非接觸式指紋，“非典”期間這種非接觸式指紋識別技術(shù)就很受歡迎。 

    靜脈識別：這是近幾年興起的生物識別技術(shù)，原理是人手上的靜脈血紅蛋白對近紅外光有較強的吸收特性。人的手掌、手背上都有靜脈，通過透射對紋路成像，就能夠進行提取和比對。目前日本和韓國各有一家公司在推這樣的產(chǎn)品，但同樣只是開始一些小的應(yīng)用，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有形成規(guī)模。 

生物識別技術(shù)“錢”程似錦 
    由于人的身份幾乎每天都要驗證，生物識別技術(shù)可說是“錢”程似錦，在軍事、公安刑偵、司法審判等領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用：美國的FBI建設(shè)了世界上最大的指紋庫，這個庫在多起案件偵破中都發(fā)揮了很大作用；自從使用虹膜識別技術(shù)以來，阿聯(lián)酋每一年都能發(fā)現(xiàn)3萬個假冒的人；我國的虹膜識別技術(shù)已經(jīng)用到了礦工身上，因為礦工臉比較黑，不易辨認(rèn)。 

    從技術(shù)角度看，嵌入式的生物識別會掀起一股熱潮，包括虹膜識別、掌紋識別、人臉識別等。但這些都是單個的識別技術(shù)，如果距離在幾十米之外就需要采用其它手段，如步態(tài)識別，因為每個人走路的樣子都不一樣。此外還有筆跡識別，筆跡不是簽名，簽名比較容易被偽造，而筆跡則不同。 

    生物特征多模化、多種特征融合識別將成為生物識別技術(shù)的發(fā)展趨勢。比如將手上的掌紋和手型疊加起來；人臉、虹膜、指紋識別技術(shù)的融合；以及把步態(tài)和人臉識別技術(shù)綜合，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的生物識別。在信息安全方面，生物識別還可以與其它技術(shù)有機結(jié)合。例如跟密碼結(jié)合就能提高密鑰的安全性，保護生物特征模板的隱私權(quán)，以及生物水印技術(shù)的運用等等。 

    從人配合機器到機器主動適應(yīng)人是生物特征識別系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。在這個大的趨勢背景下，生物識別的研究有幾個特別值得關(guān)注的地方：一個是針對大規(guī)模人群的身份鑒別技術(shù)，這方面將出現(xiàn)更多的研發(fā)和應(yīng)用，比如機場通關(guān)、車站碼頭、大型集會等；另一個是在攝像機監(jiān)控狀態(tài)下，能不能實現(xiàn)身份的自動識別。 

    生物護照是一個大范圍的、涉及到國家安全的領(lǐng)域。三年以前國際民用航空組織就要求188個成員國都要用生物識別技術(shù)進行出入境的身份驗證，即在護照里面加入生物特征，包括虹膜、指紋等。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，他們就起動了一個生物識別計劃，特別是用虹膜識別來尋找這些丟失的大人和小孩。 

    目前，我國也已出現(xiàn)不少生物識別方面的產(chǎn)品和企業(yè)，我們正在籌劃成立生物識別技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，深圳、香港、珠海等地區(qū)也在試點生物識別的新應(yīng)用。據(jù)我所知，中國銀行一下子就定了500套掌紋識別系統(tǒng)。在社保醫(yī)療領(lǐng)域，我國大概每年有至少0.5％的社會福利被冒領(lǐng)，這就完全可以用生物識別技術(shù)進行防偽。但是，我們的不足之處在于，核心技術(shù)掌握不多、行業(yè)應(yīng)用沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨同化現(xiàn)象嚴(yán)重、政府推動與政策引導(dǎo)的力度還比較有限。生物識別要形成一個產(chǎn)業(yè)，必須官產(chǎn)學(xué)聯(lián)動，促進關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)資源共享化、社會應(yīng)用普適化、重要應(yīng)用法律化，形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好環(huán)境。