生物識別技術(shù)的基本概念和原理

要掌握一門(mén)學(xué)科，首先要做的是對其基本概念和基本原理有一個(gè)熟練的掌握，然后反復思考其內涵和外延。而要對一個(gè)概念進(jìn)行真正清楚的解釋?zhuān)�并不是�?jiǎn)單的事情，可能最終不僅要用到本學(xué)科的概念，還要將其還原到本學(xué)科之外；例如我們研究的是經(jīng)濟學(xué)，那么要解釋清楚利息理論，并不是簡(jiǎn)單地說(shuō)“利息是資金所有者因借出資金而取得的報酬”就能結束的，還要將其還原到經(jīng)濟學(xué)術(shù)語(yǔ)之外。例如費雪的利息理論“不僅不管通脹，不管風(fēng)險，不管交易費用，而更重要的是不管貨幣。他認為一個(gè)沒(méi)有貨幣的社會(huì )，物品換物品，利息還是存在的。利息的存在，不需要有貨幣，但需要有市場(chǎng)，物品交換就是市場(chǎng)了�！� 這就返回到了概念出發(fā)的本原——市場(chǎng)。在對市場(chǎng)進(jìn)行解釋時(shí)，就要將其還原到經(jīng)濟學(xué)之外。當然，越過(guò)經(jīng)濟學(xué)的界限后，我們就不需要再解釋下去了，因為這已經(jīng)超出經(jīng)濟學(xué)的范疇了。

　　盡管生物識別是否能成為一門(mén)學(xué)科，個(gè)人認為是大有疑問(wèn)的，不過(guò)，個(gè)人認為要掌握相關(guān)知識，清除了解其基本概念仍是非常必要的。

　　以下是我初步列出的與生物識別相關(guān)的十個(gè)基本概念，難免掛一漏萬(wàn)之嫌，這里的解釋也很難達到真正深入的地步，只是希望引起大家思考的興趣：

生物識別（生物認證）：

　　生物識別（Biometric Identification Technology）：是利用人體生物特征進(jìn)行身份認證。它是基于（1）人的生物特征是不相同的（2）可以測量或可自動(dòng)識別和驗證的這兩點(diǎn)。人的生物特征包括生理特性或行為方式。生理特征有手形、指紋、臉形、虹膜、視網(wǎng)膜、脈搏、耳廓等，行為特征有簽字、聲音、按鍵力度等。

指紋識別：

　　指紋識別就是利用人的指紋特征對人體身份進(jìn)行認證的技術(shù)。在所有的生物識別技術(shù)中指紋技術(shù)最為成熟，也應用最廣。

算法

　　算法是計算機軟件術(shù)語(yǔ)，主要指完成一個(gè)任務(wù)所需要的具體步驟和方法。也就是說(shuō)給定初始狀態(tài)或輸入數據，經(jīng)過(guò)計算機程序的有限次運算，能夠得出所需要的結果。算法常常含有重復的步驟和一些比較或邏輯判斷。如果一個(gè)算法有缺陷，或不適合于某個(gè)問(wèn)題，執行這個(gè)算法將不會(huì )解決這個(gè)問(wèn)題。

　　生物識別領(lǐng)域所說(shuō)的算法本質(zhì)上是軟件算法在本領(lǐng)域內的應用，以指紋識別算法為例，其核心算法就包括，指紋匹配算法，模糊指紋圖像處理算法，指紋特征分類(lèi)、定位、提取算法，以及指紋拼接算法。

指紋傳感器

　　總的來(lái)說(shuō)，傳感器是一種以測量為目的，以一定精度把被測量轉換為與之有確定關(guān)系的、 易于處理的電量信號輸出的裝置。而指紋傳感器就是測量手指電信號的一種裝置。目前指紋傳感器有光學(xué)式、晶體電容式等等不同類(lèi)型。

身份認證（身份識別）

　　直白地說(shuō)，就是通過(guò)某種方式或手段對希望獲得某種身份的人進(jìn)行的一種認證方式。比如可以通過(guò)身份證或帳號/密碼來(lái)認證你是否是本系統合法用戶(hù)。

AFIS（自動(dòng)指紋識別系統）

　　AFIS（Automaed Fingerprint Idenification System）是指計算機對輸入的指紋圖像進(jìn)行處理，以實(shí)現指紋的分類(lèi)、定位、提取形態(tài)和細節特征，然后才根據所提取的特征進(jìn)行指紋的比對和識別。

信息安全

　　綜合起來(lái)說(shuō)，信息安全就是要保障電子信息的有效性和安全性。信息安全涉及到信息的保密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)、可用性(Availability)、可控性(Controllability)。保密性就是對抗對手的被動(dòng)攻擊，保證信息不泄漏給未經(jīng)授權的人。完整性就是對抗對手主動(dòng)攻擊，防止信息被未經(jīng)授權的篡改�？捎眯跃褪潜ＷC信息及信息系統確實(shí)為授權使用者所用。 可控性就是對信息及信息系統實(shí)施安全監控。

加密

　　加密技術(shù)主要是指為了達到保護數據不泄漏的目的而采用的一種技術(shù)手段，主要是把重要的數據變?yōu)閬y碼（加密）傳送，到達目的地后再用相同或不同的手段還原（解密）。加密技術(shù)包括兩個(gè)元素：算法和密鑰。算法是將普通的文本（或者可以理解的信息）與一竄數字（密鑰）的結合，產(chǎn)生不可理解的密文的步驟，密鑰是用來(lái)對數據進(jìn)行編碼和解碼的一種算法。

指紋考勤

　　指紋考勤的含義很清楚：用刷指紋代替刷卡，記錄員工的考勤情況。之所以把指紋考勤列為生物識別的十個(gè)基本概念之一，是因為其重要性，據稱(chēng)指紋考勤已占據了整個(gè)中國指紋識別60%的市場(chǎng)，而指紋識別又占了其中90%的市場(chǎng)份額。指紋儀考勤系統是利用指紋識別儀和計算機系統實(shí)現考勤登記和考勤管理的管理系統。

拒真率和認假率

　　由于計算機處理指紋時(shí)，只是涉及了指紋的一些有限的信息，而且比對算法并不是精確匹配，其結果也不能保證100%準確。指紋識別系統的特定應用的重要衡量標志是識別率。主要由兩部分組成，拒判率(FRR)和誤判率(FAR)。我們可以根據不同的用途來(lái)調整這兩個(gè)值。FRR和FAR是成反比的。用0-1.0或百分比來(lái)表達這個(gè)數。ROC(Receiver Operating Curve)-曲線(xiàn)給出FAR和FRR之間的關(guān)系。