掌纹掌脉融合识别技术在泛地铁环境中的应用

传统的识别技术是检测标识一个人身份的事物，但是传统的身份识别技术有其固有的缺点，个人的物品有可能会丢失，密码有可能会遗忘或被别人窃取，而且传统的身份识别技术无法区分真正的用户和取得用户标识的冒名顶替者。由于传统身份识别技术的缺点，新的身份识别技术一直就是研究的热点，而基于生物特征的身份识别技术也得到了广泛的研究与应用。与传统的身份识别方法相比，生物特征自身具有广泛性、稳定性和唯一性，由此产生的生物特征识别技术具有不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点，目前已经成为身份识别的重要手段，在一些领域得到了应用。以电子计算机和其他先进科学技术为主要手段发展起来的指纹识别、声纹识别、面部识别、虹膜识别、DNA识别、体味识别等诸多现代生物特征识别认证技术，是基于指纹、人脸、虹膜等生物信号来验证用户身份的认证技术。基于生物特征识别的算法具有很高的精确度，在当今警察探案、法官断案、安全防范、安全检查等许多领域都发挥着不可替代的作用，并且有着极其广阔的发展前景。

生物识别技术是指依据每一个人独有的可以采样和测量的生物学特征或行为学特征而进行的个体识别和个体认定技术，亦称生物特征识别技术或生物统计学识别技术。在理想情况下，可以用来进行身份识别的生物特征应包括以下几个特点：

（1）广泛性：每个人都应该具有这种生物特征。

（2）唯一性：每个人具有的这种生物特征应该各不相同。

（3）稳定性：随着时间的推移，这种生物特征不会发生很大的变化。

（4）便于采集：这种生物特征可以较为方便地采集。

当应用于一个生物特征身份识别系统时，还应该满足下面的一些要求：

（1）识别率的要求：所选择的生物特征能够达到较高的识别率。

（2）可接受性的要求：使用者能够接受所选择的生物特征的身份识别系统。(www.xing528.com)

（3）效率的要求：所需时间较短，具有较高的识别效率。

（4）安全性要求：系统能够防止被攻击，避免被欺诈的方法骗过。

（5）价格的要求：系统的成本价格不应过高。

目前人们正在使用和研究的用于身份识别的生物特征主要包括：指纹（fingerprint）、掌纹（palmprint ）、虹膜（iris）、脸相（facial feature）、耳型（ear）、DNA（deoxyribonucleic acid，人体细胞遗传基因）、语音（voice）、签名（signature）、笔迹（handwriting）、步态（step）等。所谓生物特征身份识别技术，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、人脸、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。和传统的身份识别方法相比，生物特征自身具有广泛性、稳定性和唯一性，由此产生的生物特征识别技术具有不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点，目前已经成为身份识别的重要手段，在一些领域得到了应用。

在现代社会里，远程用户认证已经变得十分普遍。一个认证系统的不可靠性将给公司或者企业带来不可估量的损失，如数据泄密、拒绝服务等。特别是对于一些远程认证系统来说，其安全性问题更加突出。传统的认证手段比如ID卡、个人识别码（personal identification number）、口令等存在着容易遗忘、丢失、可共享等缺陷。而且这些认证手段都不能将用户本人和识别相结合，如这些系统只通过ID和密码的认证，其可靠性得不到保证。而生物认证识别系统是通过利用个体特征的生理或者行为特征来进行验证，因而避免了“认卡不认人”等传统隐患。并且生物特征信息很难被简单复制或者数据共享，它本身包含的丰富信息比密码更适合于认证，毕竟相同长度的数据段，生物特征更易于识别且不需要记忆。由于生物特征识别的巨大优势，国内外研究者在各种识别算法的研究上做了很多的工作，比如指纹识别、人脸识别、虹膜识别、语音识别等，而且这些识别算法的准确率在一定条件下可以高达99%。因此生物识别系统在金融领域、电子商务、出入境检测、罪犯识别等方面都得到了很好的应用。

研究者重点关注的是如何最大限度地提高系统的识别率，也就是说精确度，而忽视了系统本身存在的安全性。但是，一个生物特征识别认证系统即使具有100%的识别认证能力，如果它自身的安全问题和用户的隐私等得不到应有的保障，也不会得到用户认可而被推广应用。特别是对于安全性要求比较高的应用，如电子商务领域，如果合法用户的生物特征信息泄露或者非法用户通过某种手段获取了该用户的生物特征，那么该非法用户就获得了本应是授权用户才有的相应权限。即使该系统具有很高的识别率，它也不会拒绝一个非法用户的正常登录。

另外用户对于自己隐私的关注程度日益增强，特别是指纹、人脸等不易更改的敏感信息。比如用户总共只有10根手指，其指纹信息的容量相比密码等其他认证手段要少得多。假如这些信息被盗取，那么该用户在所有使用该系统的指纹信息都得重新注册。而这与信用卡或者密码丢失只需重新办理或注册相比，生物特征这一特性也使得研究者在设计生物认证系统过程中要充分考虑到用户对于隐私保护的要求。

国际上就如何增强生物特征识别系统的安全性、生物特征模板保护等已有很多研究。从已有的研究报道来看，这些工作主要集中在以下几个方面：多模态生物特征融合识别认证技术研究——主要用于提高系统的识别率和增强系统的安全性；生物特征模板保护技术研究——主要用于隐私保护和提高系统的安全性；生物特征模板的安全传输技术——主要解决网络环境下生物特征信息的压缩、安全传输等问题，保护用户隐私、提高安全性等。