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生物学特征身份认证面面观

2006-08-04顾学明

初中生世界·八年级 2006年8期
关键词:虹膜指纹生物学

顾学明

2001年“9.11”事件后,美国政府为反恐需要,连续签署3个国家安全法案,要求采用生物学特征识别技术加强身份认证。无独有偶,去年6月,国际民航组织要求将个人生物学特征加入护照中,以便在进入各国边境时进行身份认证。那么,生物学特征身份认证究竟是什么呢?

所谓生物学特征身份认证,是指以人体所固有的生理特征(手形、指纹、掌纹、虹膜、视网膜、脸像等)或行为特征(声音、笔迹、步态、按键力度等)为依据,采用扫描、传感和计算机技术进行处理和模式识别,从而实现个人身份的确认和证明。随着科技的发展,生物学特征身份认证技术已被认为是21世纪的十大热门技术之一,与身份证、IC卡、密码等传统身份认证手段相比,生物学特征具有不易遗忘或丢失,难以伪造或被盗,“随身携带”、随时随地可用的优点,在军事、公安和民用等领域都大有用武之地。

指纹身份认证

19世纪初,科学研究发现:指纹具有唯一性、不变陛和再生性。通过分析指纹的全局特征和局部特征(如嵴、谷和终点、分叉点和分歧点),平均每个指纹都可发现几个独一无二可测量的特征点,每个特征点又都有大约7个方面的特征。古老的指纹认证现与计算机相结合,十个手指至少能产生5000个独立可测量的特匠,从指纹中抽取的特征值可以非常详尽和可靠地确队一个人的身份,在刑侦破案、指纹考勤、指纹门禁以及指纹鼠标、指纹开关等方面屡试不爽。

面部身份认证

通过收集由面部毛细血管内血液产生的热线来产生面部图像,进而分析诸如双眼间的距离、鼻子的高度、嘴的形状以及眼鼻嘴之间的相对位置等面部特征来进行身份认证。面部认证比较简洁直观,但有时不够准确,面部的毛发、饰物以及变老、整容换脸术等都会使得面部认证易被欺骗,需要通过人工智能来补偿修正。

虹膜身份认证

虹膜是位于眼睛瞳孔内的环状物,每一个虹膜都包含有像冠、水晶体、细丝、斑点、凹点、射线、皱纹和条纹等结构特征。虹膜纹理的“贝努里”分布的自由度超过260,而且人的虹膜在一岁以后就不再变化,具有极高的唯一性和稳定性,世界上还不曾发现两个人的虹膜是完全相同的。虹膜扫描认证利用一架全自动照相机来寻找你的眼睛,并在发现虹膜时就开始聚焦,任何想通过眨眼睛来逃避扫描、欺骗系统都是行不通的,在车站、机场和港口等流动人口密集场所的安全管理方面将大显身手。

视网膜身份认证

视网膜是一种极其固定的生物学特征,由于它是“隐藏”的,故而难以磨损,不易老化或受疾病影响,是比虹膜更为唯一的生物学特征。视网膜认证技术要求激光照射眼球的背面以捕捉并认证视网膜特征的唯一性。视网膜认证具有高度准确性,可在军事和其他保密机关的安检系统中一层神威。

基因身份认证

随着人类基因组计划的开展,人们对基因的结构和功能的认识不断深化,并将其应用到个人身份认证中。据报道,采用智能卡的形式,储存着个人基因信息的基因身份证已在我国四川、湖北和香港等地相继出现并初露锋芒。制作基因身份证,首先要取得有关的基因,并进行化验,然后选取特征位点载入电脑储存库。如果加上个人病历并进行基因化验,发出基因身份证后,医生及有关的医疗机构就可利用智能卡阅读器一目了然地获知相关病历。

语音身份认证

采集相关的声音资料,将其转变成声谱图或声纹的直观形式储存,运用声谱过滤器,允许某一特定频率通过,同时对这一频率的强度加以记录从而识别。伊拉克战争中,每当卡塔尔电视台播出萨达姆的讲话录音后,美国中情局的声音识别专家即开始将录音带中的声音与资料中存储的声音进行对比,辨别出其在呼吸方式、语调的抑扬变化、不寻常的语音习惯以及方言等方面的相似及不同之处,从而判断信息的真伪。

类似生物性状还有很多,如耳廓、骨架、脉搏、唇纹、舌纹、体味、掌背静脉血管分布、皮肤某一局部区域的毛孔分布等等。生物学特征无论是与生俱来、还是后天形成,一般都具有唯一性和终生不变的特点,因此从理论上说,生物学特征身份认证是最可靠的认证方式。不过,单一性状的生物认证也有局限性,其性能受气候条件、应用环境、使用方法、特殊人群等因素的影响,并非能做到影视中所表现的只要把身体相关器官往仪器上一放就万事大吉。

日前,由清华大学研发的“多模生物学特征身份认证系统”通过国家鉴定并在深圳罗湖口岸投入使用,这标志着我国的综合生物学特征身份认证技术已达到世界领先水平。相信在不远的将来,生物学特征身份认证将真正走进寻常百姓的生活。

责任编辑/薛拥祥zym95@126.com

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