輕松證明“你是誰”

郁悶呀郁悶!小璐最近很郁悶 因為她不小心把家門的鑰匙弄丟了，為了安全，不得不換了把新鎖。為此，她還被媽媽批評了一番。

為什么開門一定要用鑰匙呢?小璐心里不住地想。如果自己家的門可以認識自己家的人，這樣就不用“鑰匙”這個容易丟的身外之物了。

小璐的想法貌似異想天開，不過這樣“智能的門”卻并非不可能實現。因為我們人體本身，就是一把超級強大的不可復制的“鑰匙”!不信?那就跟著小諾一起探秘“生物特征認證技術”，它能輕松證明你是誰!

如何證明你是誰?

如何證明你是誰，這在不同的時期難度系數是不一樣的。

在古代，人煙稀少，很多人一輩子只生活在自己出生的村落里，沒什么變動。這時，大家互相認識，張三借了李四二兩銀子，根本不需要證明自己是張三而不是王五。

隨著社會的進步，地理間的距離越來越小，為了方便證明自己是誰，于是有了身份證。比如你想在銀行開個賬戶，或者報考大學，就得拿著身份證，以便證明你是誰。

當計算機技術充斥著現代社會的時候，又如何證明你是誰呢?再以銀行為例，如果你有了銀行卡，下次存取款的時候，你只要拿著銀行卡，記著你的密碼，就可以在銀行的ATM機上自動存取款了。

看起來證明自己也不是很難嘛!可不管是身份證還是銀行卡，它們和小璐的家門鑰匙一樣，都是“身外之物”，丟了就麻煩了，還有被冒用的可能。

據調查，2008年美國由于網絡詐騙事件，使得銀行和消費者遭受的直接損失總計達24億美元，平均每位受害者付出了約1200美元的代價。另據香港明報消息，香港2008年由于網絡詐騙導致的直接損失達140萬港元。

層出不窮的網絡犯罪，引起了人們對個人身份的信任危機，如何證明“你是誰”及如何防止身份冒用等問題又一次成為人們關注的焦點。

證件1——指紋

“同學們好，我是指紋!張開你的手，仔細看看你的手指肚上，是不是有不同的花紋呢?這就是指紋。”

“早在19世紀初，科學研究就發現了我們指紋的兩個重要特征：一是兩個不同手指的指紋紋脊的樣式不同，另外一個是指紋紋脊的樣式終生不變。所以，如果知道一個人的指紋是什么形狀的，就能通過指紋來識別這個人，這就是指紋認證。這一發現被廣泛應用于犯罪鑒別中，有不少犯罪分子就是因為在現場遺留下指紋，而被繩之以法的。我的作用還挺大吧!”

在指紋中，凹凸起伏的線叫紋路。一條紋路分開成2條紋路的地方叫分叉點，一條紋路終結的地方叫終結點。這種特征點一般稱為節點。指紋，正是由這些節點組合而成的多種多樣、各不相同的圖案。指紋大概有右邊三種類型(如右圖)。

要用指紋認證，首先要把指紋信息預先登陸到系統中。在認證時，要再次讀入指紋信息，如果和登陸系統時的信息一致，那就能夠確認為是本人。

調查錄入的指紋信息和登陸好的指紋信息是否一樣。這叫做比對。作為比對的辦法，一般首先想到比對指紋的形狀。先把指紋的形狀做成畫像數據，比較2種畫像是否一致，這通常被稱作模板匹配法。

另外，也有通過比較指紋的特征的節點方式。通過從指紋中找出分叉點和終結點這些特征點，比較它們的位置、角度和種類等。除此以外，還有將特征點間的紋路的紋數也一起比較的節點匹配法，和比較指紋的斷面的波浪形狀的周波數解析法，等等。

現在，傳感器已經小型化了，指紋信息可以內置在手機、筆記本電腦中，變成了日常可以普遍使用的生物特征認證。相信，指紋在未來的作用會越來越大!

證件2——靜脈

“行了行了，指紋老弟，你說了這么多，也讓我自我推薦幾句呢!”來自手掌的靜脈開始說話了。

“嗨，大家好，我是靜脈!大家掌心向上，在手掌上能發現我!我是最近比較受關注的認證方式。因為我們靜脈認證比指紋認證更加精確!在人體中，每個人流動的血管的模板都不相同。通過利用靜脈的模板差異認證的方式叫靜脈認證。其實我們靜脈遍布全身，不過用作生物特征認證最方便的就是手靜脈。”

使用一定波長的近紅外線拍手掌，靜脈顯得有點黑。這是因為流入靜脈的血液中，有吸收近紅外線的還原血紅蛋白(血紅素)，根據這個能夠取得靜脈的模板。

取得的靜脈模板，可以通過模板匹配。也可以像指紋認證那樣選出特征點比對。作為靜脈模板的特征點。跟血管的位置有關系(分叉、距離、方向等)，把這些綜合起來數值化以后就可以加以利用了。

靜脈認證跟指紋認證相比更加精確，而且血管因為在體內，不能偽造。最近，小型的傳感器也面世了，筆記本電腦和汽車的車門把手上可以安裝的手指靜脈認證傳感器也研制成功了。未來。靜脈認證的使用將越來越廣!

證件3——臉相

“用得著這么麻煩嗎?又是指紋又是靜脈的。按我說，最原始的臉部特征就是最好的認證。把我們輸入電腦中，然后比對就行了。”現在開口的是臉。哈哈，它看不慣指紋和靜脈一個勁地顯擺，趕緊也插話進來。

雖然臉相認證對于像辨別雙胞胎這樣的問題還有點頭疼，準確率也不高，但是它能夠遠距離對人認證。比如你在上學的路上遇到了同學，一眼就能看出這是誰，多方便!

雖說是臉相認證，但并不是說臉部的所有部位都能用來認證。比如發型可以輕易改變，變胖或者變瘦時，臉部的輪廓也會產生變化。因此，只有眼睛、鼻子、嘴巴這些在臉相中不容易發生變化的部分能夠用作認證。

臉相認證的特征是，不需要有特別的計算機硬件。最近，大部分手機里都有內置照相機，只要在這上面裝入電腦軟件，就能夠利用臉相認證。另外，跟其他的認證方式不一樣，離照相機稍微遠一點也能夠認證，所以在公寓的門口安裝的監視器，在電腦上使用的攝像頭等等也可以結合起來使用。

當然，臉相認證也存在缺點啦。比如容易受攝影條件影響，認證的精確性比較低。肌膚的顏色、臉的朝向、表情、燈光和背景等，這些因素如果登錄和認證的時候有變化，那么兩者的數據就會出現比較大的誤差。有時候即使是本人可能也無法被認證。還有的時候，像雙胞胎這樣的極度相似的人，即使是不同的人，也可能被認證成是本人。如何解決類似這種狀況，是一個重要的研究課題。

證件4——虹膜

“臉部認證確實方便些，但是精確度卻不敢恭維。在那些安全性要求比較高的場所，還得看我的!”又一個聲音冒了出來。是誰呢?不仔細找還真不知道。原來是眼睛里的虹膜說話了。

虹膜就是瞳孔周圍的環狀薄膜，它是調節進入眼睛光線的量的器官。在暗的地方瞳孔放大，在亮的地方縮小，調節這些行為的就是虹膜。它又是如何證明主人是誰的呢?

這時，虹膜的聲音又響起來：“不是我自吹自擂，上面幾種認證方式，精確程度都沒有我高。通過虹膜認證錯誤的可能性很低。據計算，這種可能性大概只有1／(1.2×10⁶)。實際上至今也沒發現一例錯誤案例。所以在安全性要求較高的場所，我們虹膜認證出現的頻率最大。”

虹膜通過肌肉出現，可以做出非常復雜的形狀。根據人不一樣，虹膜的形狀的模板也大不相同。應用在認證過程中的不是虹膜的形狀本身，而是由形狀生成的被稱作虹膜密碼的密碼。用相機拍攝的眼睛圖像切出虹膜的部分，把同心圓的環狀體分為8等份。從圖像中抽出虹膜的濃淡。進行數學處理生成虹膜密碼。比對一般都用比較虹膜密碼的密碼匹配法進行。

因為精確度高，虹膜認證一般使用在機場和一些安全要求高的場所。另外，因為不使用手也能夠認證。所以當人們提著行李，手騰不出來的時候也能夠認證。

登陸的時候需要裸眼，但是在認證的時候可以戴著眼鏡，也可以戴隱形眼鏡。

其他證件——聲音、氣味、簽名、步態……

除了前面介紹的幾種認證方式，還有手的形狀、耳朵的形狀、身體氣味、聲音和DNA等等。有各種各樣的生物特征都可以作為認證方式。還有利用行為特征的，如步態識別以及根據敲打的節奏、強度、速度的不同而產生的擊鍵識別。

話說回來，不是任何東西都能用作生物特征認證的。能用作生物特征認證的要具有以下特點：1，是所有人必須有的特征：2，本人的特征和別人都不一樣：3，這個特征不會隨著時間的變化而變化。

在這些基礎上還要比較容易操作，這點也很重要。比如，指紋不只是手上，腳上也有。但是如果每次認證都要脫鞋子脫襪子就非常不方便了。還有，DNA也是精確度比較高的認證方式，但是它不能立即作出比對。因此，綜合考慮每種認證方式的優缺點是非常重要的。

通過組合一些生物特征認證方式，從而提高認證精確度的技術現在也備受矚目。有時候一種認證方式精確度比較低，通過組合幾個認證方式，構筑認證系統，就能極大提高認證精確度了。

生物特征認證：數據最關鍵

要用生物特征技術認證，首先要把自己的數據登陸到系統中。登陸的時候，先要使用傳感器或者照相機，采集到指紋和臉相這些生物特征信息并制作成圖像。因為有時候取到的圖像特征不太清楚，所以要經過畫像處理，做成特征點清楚的圖像，以便識別。

模板匹配的時候，雖然有時候是直接以圖像形式登陸到數據庫，但大多數情況下都是先取出特征點，將之數值化、密碼化之后再登錄，并不是直接把指紋和臉相的圖像保存下來。

認證時再次錄入自己的信息，跟登陸時的數據加以比對。數據如果一致就認證是本人；如果不一致，就會拒絕認證。為什么同一個人，卻會發生拒絕認證呢?

這是因為比對時所使用的數據，是以傳感器或照相機等攝入的圖像為依據做成的數據。這些圖像有時會斜一點啦、光線的強弱發生改變啦等等。以此為根據作出的數據不可能和數據庫存放的數據完全一致。

因此，在生物特征認證的時候，有一點小差異對認證本人是被允許的。如果差異較大，那么就不能認證是本人。

以后開汽車不用鑰匙——未來的生物特征認證更方便

現在，生物特征認證正代替鑰匙和密碼等，主要應用于安全性要求高的領域。未來，它們將在更加廣闊的領域里被使用。

出國時需要的護照，也能引入生物特征認證技術。把本人的臉相、指紋和虹膜等數據輸到護照上，這樣不但能夠證明護照是本人的，出入境的手續也能夠變得簡單。

今后，生物特征認證技術的應用范圍會不斷擴大。比如利用生物特征認證來代替汽車鑰匙。只要駕駛員預先登陸，陌生人就不能夠駕駛。機器人也可用生物特征認證技術。比如，家用機器人來到了你家，怎么讓這個機器人認識你們家里的成員呢?這可以利用生物特征認證技術，只要把你們家中每個成員的臉相、聲音信息預先存在機器人的信息庫里。它即可從大家的臉相和聲音中，認出家里的每個人，并且根據對象不一樣。改變談話內容，或變成一起玩的伙伴等。

生物特征認證技術將會走進我們的生活，使我們的生活越來越便利。