王鋼

        一,、生物特征識別的特點
       第一個特點 是“足夠有效”的匹配原則。生物認證與口令認證系統(tǒng)中采取的匹配原則不大一樣,，在口令認證系統(tǒng)中采取的是精確匹配的原則,。也就是說，被認證者提交的口令必須與數(shù)據(jù)庫中存儲的口令數(shù)據(jù)完全一致,，相差一個字符都不能通過,。而在生物認證系統(tǒng)中，匹配軟件把當前收集到的被認證者的生物特征數(shù)據(jù)和存儲在數(shù)據(jù)庫中的模板進行匹配,，不是看是否絕對的匹配,，而是看匹配的結果是否在有效范圍內。我們可以把這種匹配的模式稱為“模糊匹配”,，它涉及到模糊數(shù)學的理論,。
        第二個特點 是系統(tǒng)在認證對象每次出示生物特征時采集到的特征數(shù)據(jù)是不同的。如采集指紋時,，每次手指按壓的力度和手指在指紋讀取器上的相對位置都不可能完全一樣,。
       第三個特點  是系統(tǒng)使用的是認證對象的生物特征的典型數(shù)據(jù)，并非生物特征的完整記錄,?；谏硖卣鞯闹饕校褐讣y、掌紋,、視網(wǎng)膜,、虹膜、面部特征等,；基于行為特征的生物鑒定主要是對認證對象的行為進行測量,，例如簽名、鼠標動作,、擊鍵等,。
       二、生物特征的種類與應用
       人的生物特征有很多種,，直到目前,，已經(jīng)投入應用和正在研究的人的生物認證技術包括了DNA,、指紋、掌紋,、腳印,、手形、臉形,、耳形,、牙印、唇印,、聲紋,、虹膜、視網(wǎng)膜,、靜脈圖案,、汗毛孔、握手,、指甲,、身體氣味、皮膚色彩與光滑,、腦電波,、步態(tài)及其他運動行態(tài)、筆跡,、鼠標動作和擊鍵動力學等,。目前,，生物認證技術廣泛應用于安全保衛(wèi),、反恐、刑事案件偵破中,，使用較多的是指紋,、人像、DNA等,，特別是DNA技術,，在災難、命案和強奸案當中,，是非常強有用的,。
       （一）指紋特征
       指紋是人手指末端掌面皮膚乳突線隆起形成的紋理。在安全保衛(wèi)和反恐中,，主要是指紋識別與查詢,。通過計算機和網(wǎng)絡建立指紋數(shù)據(jù)庫，使指紋識別的價值得到了提高,。
       指紋識別技術的優(yōu)點是：1.指紋是相當穩(wěn)定的,，不易隨著年齡,、身體狀況發(fā)生變化；2.每個人的指紋各不相同,，重復的概率極?。?.指紋便于采集,，易于推廣使用,；4.指紋特征易于使用現(xiàn)在成熟的算法處理，特征數(shù)據(jù)量小,，為建立大指紋數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡快速指紋檢索提供了有利的條件,。
        （二）人臉特征
       人臉識別或人像識別，是近年來發(fā)展較快的身份認證技術,。人的面貌特征包括：眼睛,、眼睛輪廓、鼻子,、嘴唇,、眉毛、耳廓,、下顎線,、臉頰、骨周圍區(qū)域等面部立體特征,。
       人臉識別技術的優(yōu)點是：1.人臉采集速度快,、方便、直觀,、成本低,，對人友好，最易于配合,；2.可以隱蔽和遠距離采集人臉,，適用于監(jiān)控場所；3.可以利用現(xiàn)有的各種證書,、用人單位人事部門的人像照片資源,。
       人臉識別技術的缺點是：1.人臉存在一定差異，就目前的圖像處理算法,，誤識率較高,；2.人臉隨著個體的健康狀態(tài)變化，而發(fā)生一定的變化,；3.利用整形改變臉型,，易于偽裝；4.采集人像時，受環(huán)境的光線亮度,、方向,、角度的影響很大；5.面部表情的細微變化,，在計算機自動識別中很困難,。
       （三）虹膜特征
       虹膜是眼睛瞳孔周圍圓形色素隔膜，其中的肌肉可以調整進入眼睛的光通量,。據(jù)推算兩個人的虹膜相同的概率是,。虹膜識別技術主要用于安全場所、銀行,、旅客檢查,、海關身份認證等。
虹膜識別技術的優(yōu)點是：1.被采集人無需接觸采集設備,；2.建立虹膜數(shù)據(jù)庫,，查詢速度快，準確性高,；3.在虹膜識別中,，計算機識別系統(tǒng)自動完成，不用人工干預,。
       虹膜識別技術的缺點是：1.盲人和眼睛有疾病的人不適合使用虹膜識別技術,；2.虹膜采集設備的成本高，依賴于周圍的環(huán)境,，不易普及,；3.需要特殊的光源，才能顯示出利于采集的虹膜圖案,；4.對黑眼睛的識別比較困難,。
       （四）視網(wǎng)膜特征
       每個人的視網(wǎng)膜圖紋也都是不同的。視網(wǎng)膜血管分布具有唯一性,，視網(wǎng)膜的結構在人的一生中是穩(wěn)定的,，誤識率低于百萬分之一,。
       視網(wǎng)膜識別技術的優(yōu)點是：1.視網(wǎng)膜識別的可靠性高,；2.視網(wǎng)膜識別技術的準確性高；3.視網(wǎng)膜是不可見的,，不易偽裝,，有效防止生物欺騙。
       視網(wǎng)膜識別技術的缺點是：1.采集設備昂貴,，成本高,，采集過程較復雜；2.有眼睛疾病的不適合使用視網(wǎng)膜識別技術,；3.采集視網(wǎng)膜圖案時,，要求有較近的距離和靜止注視采集設備,；4.視網(wǎng)膜靜脈圖像不夠穩(wěn)定，視網(wǎng)膜識別系統(tǒng)的拒識率較高,；5．視網(wǎng)膜采集設備對人的眼睛有一定的傷害,。
       （五）語音特征
       人類語言的產(chǎn)生是人體語言中樞與發(fā)音器官之間一個復雜的生理物理過程，人在講話時使用的發(fā)聲器官——舌,、牙齒,、喉頭、肺,、鼻腔在尺寸和形態(tài)方面的差異很大,，所以任何兩個人的聲紋圖譜都有差異。
       識別技術的優(yōu)點是：1.聲紋識別技術不依賴于特定文字,；2.聲紋識別具有不會遺失和忘記,、不需記憶、使用方便等優(yōu)點,；3.非接觸的采集聲音的方式,，使被采集者接受程度高；4.利用語音進行身份識別是最自然和最經(jīng)濟的方法之一,。
       識別技術的缺點是：1.由于音量,、語速、語氣,、人的狀態(tài)等變化,，容易產(chǎn)生識別上的誤差；2.易于進行聲音欺騙,，現(xiàn)代技術使得聲音欺騙更加容易和簡單,。同一個人的磁帶錄音也能欺騙語音識別系統(tǒng)；3.聲音識別主要用于個體身份識別,、安全認證,、語音合成、方言識別等,。
       （六）DNA
       DNA 是脫氧核糖核酸的英文縮寫,，DNA存在于一切有核的動物和植物中，生物的全部遺傳信息都貯存在DNA分子里,。核苷酸的總數(shù)達30億左右,，如隨機查兩個人的DNA圖譜，其完全相同的概率僅為三千億分之一,，這一概率遠低于目前世界人口總數(shù)的倒數(shù),，所以其認定個人的價值可看作是100%。
       識別技術的優(yōu)點是：1.可以對嫌疑人父母兄妹做樣品檢驗，間接認定罪犯,；2.為案件的偵查,、嫌疑人的排查提供方向，節(jié)約大量的時間,、警力和財力,，使DNA 成為真正意義上的“物證之首”；3.采集的檢材少,，如脫落的表皮和毛發(fā)等,。
       識別技術的缺點是：對雙胞胎無法使用DNA技術進行個體識別。
       （七）簽名特征
       簽名筆跡特征含有生物特征,、心理特征和社會語言學特征,。簽名主要是通過生物特征中的行為特征表現(xiàn)出來的，不能完全排除心理特征和社會語言學特征的跡象,。
       簽名識別技術的優(yōu)點是：1.使用簽名作為身份識別的方法,，有良好的心理基礎，易于接受,；2.靜態(tài)簽名應用普及,，方便、快速,，幾乎沒有成本,；3.動態(tài)簽名不易模仿，即行為動力學特征不易模仿和被盜,。
       簽名識別技術的缺點是：1.動態(tài)簽名的設備成本較高,；2.靜態(tài)簽名易于模仿和偽造；3.靜態(tài)簽名的自動識別,、誤判率較高,；4.受書寫工具、心情,、心理等影響,，產(chǎn)生不穩(wěn)定。
       三,、生物特征的融合
       沒有一種生物識別技術在各種指標上全是最佳的,，也不能認為在某個指標上是最佳的，應用價值就最大,。將多種生物特征采用信息融合的方法,，將會使識別系統(tǒng)的準確性,、可靠性和適用性得到很大提高,。這就是多種生理或行為特征進行人的身份識別的技術。
       多種生物特征融合技術的優(yōu)點是：1.提高身份認證的準確性；2.增加了生物特征欺騙的難度,，提高了系統(tǒng)的可靠性,；3.可以在一定程度上排除干擾特征，利用有價值的特征進行身份認證,；4.在一定范圍內,，可以避免由于某些生物特征的變化帶來的影響；5.多種生物特征融合技術是計算機技術和人工智能技術結合的方法,，可以在特征的細節(jié)上和在整個系統(tǒng)的決策上得出更為客觀和理想的結果,。