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1、指紋識別系統(tǒng)淺析摘要:我們手掌及其手指、腳、腳趾內(nèi)側(cè)表面的皮膚凸凹不平產(chǎn)生的紋路會形成各種各樣的圖案。這些紋路的存在增加了皮膚表面的摩擦力,使得我們能夠用手來抓起重物。人們也注意到,包括指紋在內(nèi)的這些皮膚的紋路在圖案、斷點和交叉點上各不相同,也就是說,是唯一的。依靠這種唯一性,我們就可以把一個人同他的指紋對應(yīng)起來,通過比較他的指紋和預(yù)先保存的指紋進行比較,就可以驗證他的真實身份。這種依靠人體的身體特征來進行身份驗證的技術(shù)稱為生物識別技術(shù),指紋識別是生物識別技術(shù)的一種。關(guān)鍵字:指紋識別前景 安全性是許多
2、系統(tǒng)要首先考慮的問題,盡管使用者一向都相當(dāng)討厭安全檢查機制介入他們的工作中,但管理者仍然需要這樣的一種檢查訪問與使用情形的手續(xù)與方法。如果沒有辦法清楚明確的辨認(rèn)使用者身份的話,那么你也將無法確認(rèn)是哪位使用者,以及他究竟操作了什么行動。所以使用者會被強迫去進行一些密碼機制或硬件標(biāo)志以幫助我們?nèi)プ粉櫨烤故钦l做了些什么? 隨著科技的進步,指紋識別技術(shù)已經(jīng)開始走入了我們的日常生活之中。目前在世界上許多公司和研究機構(gòu)都在指紋識別技術(shù)的研究中取得一些突破性技術(shù),從而推出了許多新產(chǎn)品,這些產(chǎn)品已經(jīng)開始在許多領(lǐng)域得
3、以運用。BAC公司推出的業(yè)界領(lǐng)先的SecureTouch指紋識別機產(chǎn)品,就是非常具有應(yīng)用價值和前景的。指紋識別是成熟的生物識別技術(shù) 由于人體的身體特征具有不可復(fù)制的特點,人們把目光轉(zhuǎn)向了生物識別技術(shù),希望可以籍此技術(shù)來應(yīng)付現(xiàn)行系統(tǒng)安全所面臨的的挑戰(zhàn)。要把人體的特證用于身份識別,這些特征必須具有唯一性和穩(wěn)定性。研究和經(jīng)驗表明,人的指紋、掌紋、面孔、發(fā)音、虹膜、視網(wǎng)膜、骨架等都具有唯一性和穩(wěn)定性的特征,即每個人的這些特征都與別人不同、且終生不變,因此就可以據(jù)此識別出人的身份。基于這些特征,人們發(fā)展了指紋識
4、別、面部識別、發(fā)音識別等多種生物識別技術(shù),目前許多技術(shù)都已經(jīng)成熟并得以應(yīng)用,其中的指紋識別技術(shù)更是生物識別技術(shù)的熱點?! ≈讣y識別技術(shù)的發(fā)展得益于現(xiàn)代電子集成制造技術(shù)和快速可靠的算法的研究。盡管指紋只是人體皮膚的一小部分,但用于識別的數(shù)據(jù)量相當(dāng)大,對這些數(shù)據(jù)進行比對也不是簡單的相等與不相等的問題,而是使用需要進行大量運算的模糊匹配算法?,F(xiàn)代電子集成制造技術(shù)使得我們可以制造相當(dāng)小的指紋圖象讀取設(shè)備,同時飛速發(fā)展的個人計算機運算速度提供了在微機甚至單片機上可以進行兩個指紋的比對運算的可能。另外,匹配算法可靠
5、性也不斷提高,指紋識別技術(shù)已經(jīng)非常實用。分類 應(yīng)用系統(tǒng)利用指紋識別技術(shù)可以分為兩類,即驗證(Verification)和辨識(Identification)。驗證就是通過把一個現(xiàn)場采集到的指紋與一個已經(jīng)登記的指紋進行一對一的比對(one-to-onematching),來確認(rèn)身份的過程。作為驗證的前提條件,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,PIN)聯(lián)系起來。隨后在比對現(xiàn)場,先驗證其標(biāo)識,然后,利用系統(tǒng)的指紋與現(xiàn)場采集的指紋比對來證明其標(biāo)識是合法的。
6、驗證其實是回答了這樣一個問題:"他是他自稱的這個人嗎?"這是應(yīng)用系統(tǒng)中使用得較多的方法。辨識 則是把現(xiàn)場采集到的指紋同指紋數(shù)據(jù)厙中的指紋逐一對比,從中找出與現(xiàn)場指紋相匹配的指紋。這也叫“一對多匹配(one-to-manymatching)”。驗證其實是回答了這樣一個問題:“他是誰?”辨識主要應(yīng)用于犯罪指紋匹配的傳統(tǒng)領(lǐng)域中。一個不明身份的人的指紋與指紋庫中有犯罪記錄的人指紋進行比對,來確定此人是否曾經(jīng)有過犯罪記錄。特點 驗證和辨識在比對算法和系統(tǒng)設(shè)計上各具技術(shù)特點。例如驗證系統(tǒng)一般只考慮對完整的指紋進
7、行比對,而辨識系統(tǒng)要考慮殘紋的比對;驗證系統(tǒng)對比對算法的速度要求不如辨識系統(tǒng)高,但更強調(diào)易用性;另外在辨識系統(tǒng)中,一般要使用分類技術(shù)來加快查詢的速度。應(yīng)用 除了驗證的一對一和辨識的一對多比對方法,在實際應(yīng)用中還有“一對幾個匹配(one-to-fewmatching)”。一對幾個匹配主要應(yīng)用于只有“幾個(few)”用戶的系統(tǒng)中,比如一個家庭的成員要進入他們的房子?!皫讉€”所包含的數(shù)目一般為5~20人。一對幾個匹配一般使用與一對一匹配相同的方法。級別 盡管指紋識別系統(tǒng)存在著可靠性問題,但其安全性也比相同
8、可靠性級別的“用戶ID+密碼”方案的安全性高得多。例如采用四位數(shù)字密碼的系統(tǒng),不安全概率為0.01%,如果同采用誤判率為0.01%指紋識別系統(tǒng)相比,由于不誠實的人可以在一段時間內(nèi)試用所有可能的密碼,因此四位密碼并不安全,但是他絕對不可能找到一千個人去為他把所有的手指(十個手指)都試一遍。正因為如此,權(quán)威機構(gòu)認(rèn)為,在應(yīng)用中1%的誤判率就可以接受?! RR實際上也是系統(tǒng)易用性的重要指標(biāo)。由于FRR和FAR是相互矛盾的,這就使得在應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計