庖丁很牛，不是因?yàn)樗軞⑴＃且驗(yàn)樗院芘５牡斗ǎ瑢⑴＝馄实们迩宄淄滋?這既得益于庖丁個人的聰明才智，更得益于庖丁在屠牛事業(yè)上的多年專業(yè)程度。今天我們將采訪一個在國際生物識別領(lǐng)域，有如庖丁一樣多年專業(yè)研究的專家--深圳亞略特生物識別科技有限公司的創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家邵宇。希望他以“庖丁”刀法，將生物識別這門既熟悉又有些高遠(yuǎn)的技術(shù)解剖出來。

　　所謂生物識別技術(shù)，是指采用每個人獨(dú)一無二的生物特征來驗(yàn)證用戶身份的技術(shù)，又稱生物特征認(rèn)證。“從理論上說，生物特征認(rèn)證是最可靠的身份認(rèn)證方式，因?yàn)樗苯邮褂萌说奈锢硖卣鱽肀硎久恳粋€人的數(shù)字身份，不同的人具有不同的生物特征，因此幾乎不可能被仿冒和復(fù)制。”生物識別技術(shù)主要是通過可測量的身體或行為等生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)；而生物特征是指唯一的可以測量或可自動識別和驗(yàn)證的生理特征或行為方式。邵宇介紹，生物特征分為身體特征和行為特征兩類。身體特征包括：指紋、掌型、視網(wǎng)膜、虹膜、人體氣味、臉型、手的血管、骨骼和DNA等；行為特征包括：簽名、語音、行走步態(tài)等。

　　接下來，針對生物識別技術(shù)大體原理和分析，邵宇將目前較常見和較成熟的六種生物識別技術(shù)一一解剖分析。

　　其一，指紋識別技術(shù)

　　指紋是人與生俱來的身體特征，大約在14歲以后，每個人的指紋就已經(jīng)定型。指紋具有“固定性”，不會因人的繼續(xù)成長而改變。指紋也具有“唯一性”，不同的兩個人不會具有相同的指紋，自從1888年英國著名人類學(xué)家葛彌登、佛蘭雪所發(fā)表實(shí)驗(yàn)報告，以科學(xué)方法證明此特性以來，世界各國先后設(shè)立了指紋儲藏柜，經(jīng)歷六十多年，還未發(fā)現(xiàn)完全相同的指紋卡。

　　早在公元前7000-6000年，古代的亞述人和中國人就意識到了指紋的特點(diǎn)，并使用指紋作為身份的象征，19世紀(jì)中葉開始了對指紋在科學(xué)意義上的研究。20世紀(jì)60年代起用計算機(jī)自動識別指紋，同時刑偵用的指紋自動識別系統(tǒng)（AFIS）逐漸在全球開始了廣泛應(yīng)用。而這時的指紋采集一般都采用油墨捺印的方式。1980年后，隨著個人計算機(jī)和光學(xué)指紋采集器的發(fā)明，指紋識別技術(shù)開始進(jìn)入了一些非司法領(lǐng)域，如居民身份證等。1990年以后，廉價指紋采集器和計算設(shè)備的出現(xiàn)，解決了快速準(zhǔn)確的匹配算法問題，使指紋識別技術(shù)走向了基于個人的應(yīng)用。從此，人們對指紋識別技術(shù)的研究，對指紋的性質(zhì)也有了進(jìn)一步的認(rèn)識。現(xiàn)在，指紋識別已經(jīng)發(fā)展到了活體識別技術(shù)階段，并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在安全、考勤、計算機(jī)信息身份驗(yàn)證各個領(lǐng)域。

　　指紋識別主要有擷取、演算、傳送、驗(yàn)證等過程，其原理如下：

　　①擷取（capture）：首先利用指紋掃描儀，將指紋的圖形及其它相關(guān)特征擷取下來。剛獲得的圖像有很多噪聲。這主要由于工作和環(huán)境引起的；比如，手指被弄臟，手指有刀傷、疤、痕、干燥、濕潤或撕破等。然后對其進(jìn)行圖像增強(qiáng)，減弱噪聲，增強(qiáng)脊和谷的對比度。并為處理指紋圖像所涉及的操作設(shè)計一個適合、匹配的濾鏡和恰當(dāng)?shù)拈y值。

　　②演算（algorithm）：將圖形及相關(guān)特征，運(yùn)用程序運(yùn)算及統(tǒng)計，找出該指紋具有所謂“人人不同且終身不變特性”的相關(guān)特征點(diǎn)，并將之?dāng)?shù)字化，該數(shù)字化之?dāng)?shù)據(jù)自然仍具有指紋“人人不同且終身不變”的特性。

　　③傳送（transmit）：將數(shù)字化的指紋特征在計算機(jī)上運(yùn)用各種方式傳送，不論采用何種傳送方式或加解密方式，均仍保留該特有的特性。

　　④驗(yàn)證（verify）：傳送過來的數(shù)據(jù)再經(jīng)程序運(yùn)算、驗(yàn)證其與數(shù)據(jù)庫中的比對資料的相似程度，達(dá)到一定程度以上的統(tǒng)計相似度，即可代表這是由本人傳送過來的指紋數(shù)據(jù)。

　　故只要符合上述原理，中間無任何種轉(zhuǎn)換上的漏失，且在一定的比對值以上，均可確認(rèn)是本人的指紋。

　　下圖描繪的是生物識別系統(tǒng)使用過程。

　　（1）捕捉選定生物特征；

　　（2）處理生物特征、提取和注冊生物特征模板；

　　（3）在本機(jī)信息庫、中央信息庫或在如智能卡的便攜式令牌內(nèi)存儲模板；

　　（4）現(xiàn)場掃描選定的生物特征；

　　（5）處理生物特征和提取生物特征模板；

　　（6）掃描獲得的生物特征模板同存儲的生物特征模板匹配；

　　（7）為應(yīng)用提供匹配得分；

　　（8）記錄系統(tǒng)使用的相關(guān)安全審計線索。

　　科學(xué)證明，這些紋路在圖案、斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)是各不相同的，具有唯一性和永久性，這是支持指紋生物識別技術(shù)的重要科學(xué)依據(jù)。指紋的識別通常使用對比識別法，就是通過指紋采集儀把手指的特征點(diǎn)（斷點(diǎn)，分叉點(diǎn)，孤立點(diǎn)）用復(fù)雜的指紋計算方法，把初始采集的特征點(diǎn)換算為計算機(jī)可以識別的加密二進(jìn)制文件，存入計算機(jī)。在每次身份認(rèn)證時，只要把新采集下的指紋和計算機(jī)內(nèi)的指紋文件相互對比，就能在極短時間內(nèi)完成任何人的身份識別認(rèn)證。

　　指紋識別技術(shù)有：便于獲取實(shí)用性強(qiáng)、可靠性易于增加、掃描指紋的速度很快而方便、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。以亞略特的產(chǎn)品為例，指紋識別技術(shù)類產(chǎn)品系列就包括：指紋門鎖、`指紋考勤機(jī)、指紋保險柜、指紋鼠標(biāo)、指紋采集儀、指紋U盤、指紋硬盤、網(wǎng)絡(luò)指紋認(rèn)證平臺系統(tǒng)等。

　　其二，視網(wǎng)膜識別技術(shù)

　　人眼球視網(wǎng)膜的中央動脈逐級分叉，形成難以計數(shù)的葉片，形成各自不同的眼底血管圖。因此，眼底視網(wǎng)膜血管圖也成為個人識別的生物特征之一。目前，主流的視網(wǎng)膜識別系統(tǒng)應(yīng)用是：系統(tǒng)用弱紅光通過眼的瞳孔進(jìn)入到眼底視網(wǎng)膜上，再經(jīng)視網(wǎng)膜血管反射后進(jìn)入CCD攝像機(jī)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，對提取出的樣板信息進(jìn)行存儲，驗(yàn)證時對掃入的信息與之比對以做出身份鑒定。

　　視網(wǎng)膜識別技術(shù)具有生物特征固定、不易磨損、老化或者受疾病影響，有較高的識別準(zhǔn)確性和防偽性。

　　其三，虹膜識別技術(shù)

　　據(jù)臨床醫(yī)學(xué)觀察，虹膜位于眼角膜之后，水晶體之前，虹膜具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，其顏色因含色素的多少與分布不同而異，并且這種獨(dú)特的虹膜結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性。目前，主流的虹膜識別系統(tǒng)應(yīng)用是：系統(tǒng)使用單色電視和攝像技術(shù)與軟件相結(jié)合的視頻方法獲取虹膜數(shù)字化信息，驗(yàn)證時掃入的信息與預(yù)先存入的樣板信息進(jìn)行比對，以作出身份鑒定。

　　虹膜識別技術(shù)的生物特征采集較為方便、準(zhǔn)確性較高。據(jù)統(tǒng)計，到目前為止，虹膜識別的錯誤率是各種生物特征識別中最低的。

　　其四，面像識別技術(shù)

　　面像識別技術(shù)，又稱面紋識別技術(shù)。人的面容各異，既或是一對孿生子用人類學(xué)方法測量也可發(fā)現(xiàn)差異。目前，市面上主流的面像識別系統(tǒng)應(yīng)用是：利用局部特征分析和圖形/神經(jīng)識別算法對面部各器官及特征部位的方位進(jìn)行分析，提取成數(shù)字化信息再與數(shù)據(jù)庫中的樣板信息比較、判斷、確認(rèn)，以此鑒定身份。

　　面像識別技術(shù)具有主動性、非侵犯性和用戶友好等優(yōu)點(diǎn)。

　　其五，簽名識別技術(shù)

　　見字如見其人，中國人寫字講究書法，人們選擇了自己青睞的書法風(fēng)格后，又融入自己的書寫特點(diǎn)，因而小到一個字的間架結(jié)構(gòu)，大到整篇文章的縱橫布局，每個人都有自己的運(yùn)筆習(xí)慣和格式規(guī)劃；筆跡已成為人們進(jìn)行身份鑒別的重要手段之一。目前，主流的簽名識別系統(tǒng)應(yīng)用是：系統(tǒng)通過使用有線筆、靈敏的圖形輸入板提取簽字的動態(tài)過程信息特征，通過區(qū)分簽字的習(xí)慣部分和幾乎每次簽字都有所變化的變動部分信息特征來確定簽字人的真實(shí)身份。

　　簽名識別技術(shù)具有較好的接受性，使用簽名識別是一種公認(rèn)的身份識別的技術(shù)。易于大眾接受。

　　其六，聲音識別技術(shù)

　　人的生理、心理和行為特征等語音參數(shù)會反映在人的語音波形中，人的聲音頻譜包括曲線的時間變化和驅(qū)動聲源的特征各不相同。可以提取出不同人語音變化很大而同一人語音變化很小的特征來進(jìn)行分析、對比、識別。目前，主流的聲音識別系統(tǒng)應(yīng)用是：通過話筒錄入人的聲音，通過數(shù)字信號處理器數(shù)字化和軟件壓縮，提取出聲音圖像信息保存在數(shù)據(jù)庫中，應(yīng)用時將即時采集的聲音聲音與數(shù)據(jù)庫中的特征信息進(jìn)行匹配，作出身份鑒定。

　　聲音識別技術(shù)是一種非接觸的識別技術(shù)，用戶可以很自然地接受，具有較好的方便性、經(jīng)濟(jì)性和準(zhǔn)確性。

　　綜上所述，傳統(tǒng)身份驗(yàn)證技術(shù)是基于特定持有物（如：身份證、IC卡）和基于特定知識（如：密碼、用戶名）進(jìn)行身份鑒定的一種技術(shù)。其缺點(diǎn)已不止于IC卡或USB KEY的丟失或密碼的遺忘帶來的麻煩，IC卡或USB KEY被偷竊、操作系統(tǒng)漏洞、黑客攻擊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽、密碼簡單容易被破譯和猜測、密碼太復(fù)雜容易遺忘、存在記憶困難、口令密碼的管理不善等問題已成為涉密信息系統(tǒng)的安全隱患。而生物識別技術(shù)的最大特點(diǎn)就是不易丟失、隨身攜帶、不能被復(fù)制，唯一性安全性最高，既然科技以人為本，而且人以安全為第一，不難想象，生物識別技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用的未來市場前景將是非常廣闊。