永遠攜帶的“身份證”

我們身體上的虹膜、指紋、面孔等是世界上惟一的幾乎不可偽造的身份證，是最好的天然密碼。目前，科學家們正致力于生物識別技術的研究，以免去人們忘記密碼的煩惱，應對現行的身份認證系統面臨的挑戰。

每個人都要經常遇到確認身份的情況：簽字蓋章，登錄口令，輸入賬號和密碼等。這些數不勝數的身份確認，不但使我們為記住大量數字、字符等苦不堪言，并且，由于大多數密碼都與姓名、生日等顯著特征密切相關，因此也很容易被破譯。

而科學家們正致力研究的生物識別技術（通過計算機利用人類自身生理或行為特征的獨特性進行身份認定的一種技術），能夠徹底解決這個問題。

并且，生物識別技術已開始從實驗室中走了出來，在各個領域找到了廣泛用途，特別是在對安全性要求很高的銀行、機場、保密機構等場所，以及蓬勃興起的電子商務領域。

目前已進入商業應用階段的生物識別技術有虹膜、面孔、掌形、指紋、聲音等識別技術。

眼睛：最可靠的身份證

虹膜是眼睛中被稱為黑眼珠的那部分，由相當復雜的纖維組織構成，其細部結構在妊娠８個月前就以隨機組合的方式被固定下來，終生不變。世界上兩個人的眼睛虹膜一模一樣的情況幾乎不存在，所以我們完全可以通過虹膜之間的差異來識別身份。

虹膜識別技術的原理是：通過掃描獲得虹膜的圖像并進行分析，然后將它的特征轉換成虹膜代碼存儲在電腦的數據庫中；當需要確定身份時，則將獲取的這些特征和數據庫中存儲的資料進行檢索對比，從而識別到用戶的身份。

一個虹膜有250個以上的特征點，而一般的生物識別技術只有13~60個特征點，所以虹膜識別技術是目前精確度最高、最可靠的識別系統，很少出現識別錯誤。

現在，虹膜識別系統已經被美國20多座監獄使用。美國、英國和日本的許多銀行也已開始嘗試在自動柜員機上安裝虹膜掃描儀，使客戶省去了插入銀行卡和牢記一長串密碼的麻煩。另外，美國的航空公司也開始試驗，使乘客可以通過虹膜掃描儀，自動完成領取登機牌、上機等過程。

目前影響虹膜識別技術推廣的因素，主要是設備難以小型化，價格昂貴等。

面孔識別：不動聲色定身份

面孔識別系統通常是隱藏起來的，所以它可以做到在掃描確認時不被人意識到，但仍能保障較高的可靠性。例如，通過一臺安裝在辦公室入口的攝像機，就能夠在一個職員進門之前對他的面孔進行至少30次掃描。如此多的信息已足以保障將識別誤差降到最低限度。

該項技術的工作原理是通過分析人臉部的圖像，確認人臉部上幾十個固定位置的特征點，以此來識別其身份。當識別系統獲取人的面孔圖像后，電腦程序用他的眼眶輪廓、顴骨的周圍區域以及嘴的邊緣區域等部位創建一個圖像模板，隨后電腦對這個模板進行分析，從中提取對每一個人來說是獨一無二的那些特征，如面孔的整體表面形狀，鼻子、眼睛和嘴的大小及它們之間的距離等（這些特征不會因臉部表情的變化而發生位置變化）。

這種對面孔進行兩維平面處理的方式盡管已能保障較好的準確性，但如將一個人的照片擺在攝像機前的適當位置上時，系統就可能發生錯覺。為了解決這一問題，現在開發了另外兩種相關技術：一是還處于實驗階段的三維技術，它通過分析面孔的三維圖像獲取特征點；另一種更為可靠的技術是利用熱量繪圖技術，它除了能夠分析面孔的幾何特征外，還可以對皮膚下血管的結構特征進行分析。

最方便的辦法：將手掌放在這里

對用戶來說，最快捷方便的辦法是通過手掌的幾何特征進行識別。

這種識別方式是基于這樣一個事實：幾乎每個人的手掌的形狀都是不同的，而且手的形狀在人達到一定年齡之后就不再發生顯著變化。所以掌形識別技術的原理是：當用戶把手掌放在錄入頭表面時，一個手掌的三維圖像就被捕捉下來，然后，電腦對手掌的整體形狀、手指和指關節的形狀和長度進行測量，從而得到手掌的特征點。

掌形識別技術的缺點是：相對其他生物識別技術，人的手掌特征比較相似，特征點通常僅20~50個，所以準確率不是很高。

指紋：最成熟的識別技術

目前，最成熟和可靠的生物識別技術當數指紋識別系統。

從可靠性來講，人與人之間，甚至包括雙胞胎在內，擁有相同指紋的可能性在十億分之一以下。就單個指紋的特征點來說，如果僅把指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標位置作為特征點，則每個指紋就具有70個特征點。

當進行指紋識別時，首先通過指紋讀取設備讀取到指紋的圖像，然后對原始圖像進行初步處理，使之更清晰，隨后指紋識別軟件在指紋上找到節點，并將其轉換成特征數據，最后，電腦通過模糊比較的方法，把這些數據與數據庫中存儲的指紋數據進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果。

根據美國聯邦調查局的一項研究，在可以由軟件識別出的指紋節點中，兩個人最多只能有７個或８個相同點。另外，這一技術的最新發展是，將所收集指紋的深度同上面的識別方法相結合，就會進一步提高指紋識別的可靠性和數據的獨特性。

語音：“網絡身份證”的先鋒

語音識別是基于每個人所發出聲音的波形不同這一特征來進行識別的系統，它通過分析聲音的語速、頻率、形態和波峰的位置等特征來“驗明正身”。

在使用時，用戶只要對著話筒說一句事先確定好的話就可以了。對使用者來說不需要與硬件直接接觸，而且說話是一件很自然的事情，所以語音識別可能是最自然的手段，使用者很容易接受。另外，在現代的電腦系統中，語音采集設備已經逐漸成為標準配置，因此在此基礎上實現語音識別只需增加軟件成本，成本非常低廉，比較容易普及。

但目前語音識別技術的準確性太差。因為同一個人由于音量、語速、語氣、音質比較容易發生變化以及其他很多原因，容易造成系統的誤識。另外，語音可能是所有生物特征中最容易被偽造的，至少在現在的技術發展水平上，人們可以用錄在磁帶上的語音來欺騙識別系統。

以上介紹的這些生物識別方法只是一些正在開始實際使用的技術。而在實驗室里，研究人員還在繼續開發新的生物識別系統，例如對身體氣味進行分析的識別系統，對用戶鍵盤敲擊節奏進行分析的識別系統等。而基因科學家在解決身份識別的問題上思路還更開闊，他們說：在生物信息中，還有什么比基因“身份證”更獨特的呢？

（摘自《科學世界》本刊有刪節、改動）