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指静脉认证技术在信息安全领域应用初探

2015-08-15尹丽丹李宁

中国公共安全 2015年16期
关键词:核心技术指纹静脉

文/尹丽丹 李宁

在现如今的信息化时代,人们越来越注重信息安全。由于传统的身份认证方法有着易复制、易丢失、易盗取的缺陷,而具有随身、唯一、稳定等优点的生物认证方式逐渐走入人们的生活,成为最有发展前景的身份认证方式。市场上占比重最大的生物认证技术就是指纹认证。近年来,由于静脉认证技术较之指纹认证技术的活体性,比指纹认证更加安全、不可复制性更高,逐步成为人们所关注的热点。指静脉认证技术的快速发展,存在着核心技术缺乏,价格较高的缺点,但随着国内中高端企业的交流合作,国家政策的大力支持和配合,指静脉技术逐步融合、取代其他身份认证已成为趋势。

传统生物认证技术

生物认证技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性(如指纹、脸象、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。20世纪60年代,生物认证技术诞生,之后随着计算机技术的进步逐渐发展起来。下面主要介绍声纹识别技术、指纹识别技术、视网膜识别技术、指静脉识别技术。

声纹识别,是生物识别技术的一种。人类语言的产生是人体语言中枢与发音器官之间一个复杂的生理物理过程,人在讲话时使用的发声器官——舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形态方面每个人的差异很大,所以任何两个人的声纹图谱都有差异。可以作为生物识别的依据。但是声纹不是一成不变,不仅与生理、病理、心理、模拟、伪装有关,也与环境干扰有关。

指纹识别,就是通过光学技术、硅技术或超声波技术提取指纹图像,使用不同的数字化算法在指纹图象上找到并比对指纹的特征,从而把人和指纹一一对应。指纹识别技术由于其可靠性、稳定性、独一性强加之价格低廉,成为目前生物检测学中研究最深入,应用最广泛,发展最成熟的技术。相应的,指纹识别技术存在特体难成像、受环境湿度、手指粗糙度影响和指纹痕迹可复制的缺点。

视网膜识别技术作为最古老的生物识别技术,早在20世纪30年代得出唯一性理论。录入设备从视网膜上可以获得 400个特征点,同指纹录入比较,指纹只能提供30到40个特征点用来录入。优点,视网膜不磨损、不老化、不直接接触、隐藏在身体内部不易仿制。缺点是激光照射眼球影响健康、不易降低成本。

新走入人们视线静脉认证技术,不仅具有传统生物识别技术的不会遗失、不会被窃、无记忆密码负担的特性;还具有不受表皮粗糙、外部温度、湿度环境的影响、活体性等特性,比传统生物认证更加安全、不可复制性更高,逐步成为人们所关注的热点。

指静脉认证技术

指静脉认证技术的产生

指静脉认证技术源于日立公司在医学科技领域对人类大脑功能活动管理的高级研究项目。在这项研究中,近红外线被用来观察血液流量的增加情况,研究人员同时发现,这种技术同时也适用于指静脉图像的采集工作。1997年日立中央研究开始对指静脉认证技术进行研究,并获得多项专利。2005年,日立公司开发出指静脉ATM机。同年,国内燕南信息科技公司的技术研发团队开始对指静脉认证技术进行研发和实验。其实早在几年前国内就对静脉认证技术开始理论研究和实验,如清华大学的2003年发表的“人体手背血管图像的特征提取及匹配”一文中就提到静脉认证的实验和后期处理算法。随着指静脉认证技术在日本等国家的研发和使用,指静脉认证技术逐步融合、代替传统的指纹、虹膜等生物认证技术已成为趋势。政府也在指静脉认证技术的研发上给予支持。2006年10月,中国民航大学的杨金锋获得国家自然科学基金资助,研究手指静脉认证,这是目前国内手指静脉认证领域第一项获得国家自然科学基金资助的研究项目。2008年大连第六届中国国际软件和信息服务交易会上,日立展示了手指静脉认证技术,日立指静脉认证技术正式引入中国。至此,国内指静脉认证类研发,生产分为两类:一类是燕南科技为代表的指静脉认证核心技术自主研发;另一类是日立核心技术的再开发。再开发的指静脉认证技术的终端产品在日立指静脉核心模块进入国内后发展迅速。2010年凌佳科技隆重推出基于日立指静脉认证技术的指静脉认证技术智能终端,指静脉门禁。

指静脉认证技术的进一步发展

我国作为生物认证技术产品的巨大潜力市场,2002-2012十年间,生物认证行业市场的平均增长率都在60%以上,2012年的市场规模高达60多亿人民币,预计我国生物认证行业的市场规模将高达100亿以上。日立等国际企业加快了自身调整,丰富功能以适应国内的工作电压、使用习惯等,扩大国内市场对其的认可度。国家相关机关也制定并计划实施相关的技术标准,在2013年3月1日的正式启动安防指静脉认证应用系统图像技术要求、算法评测方法和设备通用技术要求三项行业标准。规范指静脉产品,加快其行业的发展速度。国内的指静脉研发生产企业加快相关核心技术的研发和产品的生产,不断缩小自身与日立等成熟产商的技术指标的差距,扩大优势,加大价格优势。燕南科技积极探索指静脉认证核心技术,产品的性能和稳定性。将指静脉一体化考勤机应用到北京大学体育锻炼考勤系统中,在风吹日晒的恶劣环境中稳定运行已6年之久。各企业也在进行指静脉产品的创新性探索,深圳市普罗巴克科技股份有限公司作为国际电工委员会唯一一家中国企业,2013年将指静脉认证技术成功应用到锁具当中,推出全球首款指静脉锁。填补了指静脉锁具的技术和市场空白。由于该技术突出的准确性和价格的逐渐降低,指静脉不只是在银行、监狱等场所应用,在国内市场也在逐渐被认可和使用。从2008年上海环球金融中心正式使用指静脉认证考勤管理系统开始,指静脉认证技术在考勤、考试和社会福利等方面得到应用。2013年“全国专业技术人员职称外国语等级考试”报名,采用指静脉认证系统进行报名考生的信息采集。2014年内蒙古自治区高考反作弊措施中,就用指静脉采集设备。社会福利方面,为了避免误领、冒领造成的国家利益的损失,在信息核实阶段及福利发放时,都需要进行认证,2013年,临邑县德州市率先启用指静脉认证系统,提高资格认证工作效率。2014年,山西大同采用指静脉认证系统发放养老金。

指静脉技术的缺点及发展前景

随着国内指静脉认证技术的研发热潮,技术的快速发展及市场的爆发式扩展,国内指静脉认证技术的发展也出现相应的瓶颈和缺点:

核心技术缺乏

在我国指静脉认证领域国内企业所掌握的、能够商用的指纹认证核心技术非常少,大多是应用他人技术作二次开发,核心技术还有待提高。

品质、成本的不对等交换

国内的大多数指静脉产品,价格可以达到日立同款产品的二分之一或三分之一,拥有相似的外观,但是在指静脉认证的技术参数上和系统运行的稳定性方面远远无法与之相较。

市场需求的空前膨胀必然导致相关技术泡沫式发展。只有低价是远远不够的,是不会产生真正的市场竞争力的。生物认证是一种高科技身份认证手段,指静脉认证技术必须依靠高性能高标准的科技去实现和拓展,让市场从了解到接受,最后加以普及。如果只是把指纹产品包上了一个指静脉技术的外壳,其本质可能还不如指纹的指标好。

为了克服指静脉认证技术的上诉缺点,国家也在通过相关标准政策的制定,推动、规范国内指静脉技术市场的发展。相信通过指静脉高端企业的技术研发和创新,中、高端企业的合作和交流,指静脉产业短期内一定会有突破和升级。

结论

由于指静脉认证技术误识率为0.0001%,远低于指纹认证的0.001%和人脸认证的1.3%。该技术逐步融合、取代其他身份认证已成为趋势。在不久的将来,国内部分地区将首先体验高安全、超简化的便捷生活。全国范围内普及也将不再是幻想。

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