基于多手指指紋識別的身份驗(yàn)證方法分析

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1、碩士論文基于多手指指紋識別的身份驗(yàn)證方法研究1．1．2生物識別技術(shù)的概念及要求所謂生物識別技術(shù)就是利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。因?yàn)檫@些特征是每個(gè)人所獨(dú)有的，其他人無法復(fù)制取代，用它們來識別人的身份，顯然比使用口令或信物的方式要安全的多。但并不是所有的人體特征或動(dòng)作都能用于身份識別。生物特征識別具有以下幾個(gè)特劇3】：(1)廣泛性即每個(gè)人都應(yīng)該具有這種特征。(2)唯一性每個(gè)人擁有的該項(xiàng)特征各不相同，獨(dú)一無二。(3)穩(wěn)定性該特征不隨時(shí)間、外界條件變化。(4)可采集性所選擇的特征應(yīng)便于測量。然而，在實(shí)際操作中，僅僅滿足上述四個(gè)條件還是不夠的，還需要考慮到以下

2、問題㈤：(1)系統(tǒng)整體的性能，也就是說采用這種特征來識別人的身份，速度、精度以及系統(tǒng)的魯棒性是否能夠達(dá)到指標(biāo)要求；(2)采用這種生物特征人們是不是可以接受，是否干涉了人的隱私或?qū)θ梭w有傷害，以及對用戶而言，是否操作方便等等。因此一個(gè)使用的生物識別系統(tǒng)應(yīng)具備以下特征：(1)用于識別的生物特征可以被人們所接受；(2)可以方便地獲取這些生物特征；(3)系統(tǒng)的識別精度和速度能夠滿足應(yīng)用需求；(4)對于各種欺騙手段，系統(tǒng)應(yīng)有足夠的適應(yīng)性。1．1．3生物識別系統(tǒng)的組成從本質(zhì)上而言，生物識別系統(tǒng)就是一個(gè)通過驗(yàn)證人的生理特征或行為動(dòng)作來識別人的身份的模式識別系統(tǒng)。一個(gè)通用的生物

3、識別框圖如圖1．1．1所示。從邏輯上，該系統(tǒng)可以分為登記和認(rèn)證兩大模塊。登記模塊是把人體的生物特征存入識別系統(tǒng)，在這個(gè)階段，首先利用采集器獲取人體特征產(chǎn)生表征特征的原始信息，為了方便后續(xù)的匹配過程，這些原始信息一般需要進(jìn)行進(jìn)一步處理，壓縮信息量，提取最有效的部分(稱之為模板Template)，最后根據(jù)不同應(yīng)用的需要，將模板存入數(shù)據(jù)庫或用戶Ic卡上。認(rèn)證模塊用于在訪問控制中驗(yàn)證人的身份。在這個(gè)階段，同樣需要用特征采集器來獲取人體的生物特征，然后使用類似于登記模塊中的處理方法，用一種更緊湊的形式來描述獲取的信息。最后匹配子模塊使用模板數(shù)據(jù)庫中的模板與獲取的壓縮生物特

4、2碩士論文基于多手指指紋識別的身份驗(yàn)證方法研究征比較，輸出判斷結(jié)果。圖1．1．1通用生物識別流程1．1．4生物識別系統(tǒng)的工作模式指紋識別系統(tǒng)有兩種工作模式，即身份驗(yàn)證模式和身份識別模式pJ。身份驗(yàn)證的目的是確認(rèn)用戶聲稱的身份是否與其真實(shí)身份一致，即回答“他是某人嗎?”這樣一個(gè)問題。驗(yàn)證通過把一個(gè)現(xiàn)場采集到的指紋與一個(gè)已經(jīng)登記的指紋進(jìn)行一對一的比對，來達(dá)到確認(rèn)身份的縣的。作為驗(yàn)證的前提條件，他或她的指紋必須在指紋庫中已經(jīng)注冊。指紋以一定的壓縮格式存貯，并與其姓名或其標(biāo)識(ID，P跗)聯(lián)系起來。隨后在比對現(xiàn)場，先驗(yàn)證其標(biāo)識，然后，利用系統(tǒng)預(yù)存的指紋與現(xiàn)場采集的指紋比

5、對來證明其標(biāo)識是合法的。身份驗(yàn)證可以應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域，如電子商務(wù)中的身份驗(yàn)證等。這種驗(yàn)證是應(yīng)用系統(tǒng)中使用得較多的方法。圖111．2給出了身份驗(yàn)證的過程示意圖。碩士論文基于多手指指紋識別的身份驗(yàn)證方法研究圖例———_+驗(yàn)證——_．一登記1．輸入m2．出示指紋3．計(jì)算特征值4．保存Ⅲ與特征值5．取出相應(yīng)的指紋特征值6．比對兩個(gè)指紋特征值圖1．1．2一對一指紋登記與驗(yàn)證系統(tǒng)示意圖身份識別的目的是識別出用戶的真實(shí)身份，即回答“他是誰?”的問題，是一個(gè)一對多的匹配過程。身份識別將現(xiàn)場采集到的指紋同指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋逐一對比，從中找出與現(xiàn)場指紋相匹配的指紋。識別主要應(yīng)

6、用于刑事偵察等傳統(tǒng)領(lǐng)域的身份識別，一個(gè)不明身份的人的指紋與指紋庫中有犯罪記錄的人的指紋進(jìn)行比對，以此確定此人是否曾經(jīng)有過犯罪記錄。圖1．1．3給出了身份識別的過程示意圖。圖例———-+驗(yàn)證——_．一登記1．輸入D2．出示指紋3．計(jì)算特征值4．保存m與特征值5．逐一比對6．匹配時(shí)輸出m圖1．1．3一對多指紋登記與辨識系統(tǒng)示意圖驗(yàn)證和識別在比對算法和系統(tǒng)設(shè)計(jì)上各具技術(shù)特點(diǎn)[71：34碩士論文基于多手撂指紋識別的身份驗(yàn)證方法研究(1)驗(yàn)證系統(tǒng)一般只考慮對完整的指紋進(jìn)行比對，而識別系統(tǒng)要考慮殘紋的比對。(2)驗(yàn)證系統(tǒng)對“比對算法”的速度要求不如識別系統(tǒng)高，但更強(qiáng)調(diào)易用性

7、，而在識別系統(tǒng)中，由于需要在大量數(shù)據(jù)中尋找匹配，因此一般要使用分類技術(shù)來加快查詢的速度。(3)對于身份驗(yàn)證系統(tǒng)來說，如何定義是否匹配，即閾值的選取，是一個(gè)重要問題。因?yàn)橄到y(tǒng)只給出兩種可能答案：是與不是，如果閾值較大，真正的用戶可能會(huì)被系統(tǒng)拒絕，如果閾值較低，又識別不出冒充者。1．1．5生物識別系統(tǒng)性能評價(jià)生物識別系統(tǒng)作為一種典型的模式識別系統(tǒng)，它的輸出不可能像基于信物或口令的系統(tǒng)那樣，給出一個(gè)絕對正確與否的答案，而是一個(gè)有一定置信度的結(jié)果。因此就有可能出現(xiàn)兩種錯(cuò)誤判斷，一是把正確的匹配當(dāng)成錯(cuò)誤的而拒絕，用拒真率(FalseRejectRate，F(xiàn)RR)表示，另一

8、種則是把原本不匹配的當(dāng)成