基于大容量指紋識別的實時身份認證系統綜述

朱犇 陳夢嫻

摘 要 現如今，我國正處于科技快速發展的新時期，隨著網絡技術的快速發展，各類安全威脅事件時有發生，網絡空間的安全直接制約著互聯網的健康、和諧發展。身份認證技術作為網絡安全核心問題得到了迅速發展，基于生物特征身份認知技術在各類信息系統安全認證中也得到越來越廣泛的應用，并將發揮重大作用。文章簡要介紹了幾種典型的生物特征識別技術，并對其原理、特點、應用及優缺點和局限性做了比對分析。同時，就基于生物特征的身份認證中可能存在的風險進行了具體分析。

關鍵詞 大容量指紋識別;身份認證;系統

引言

毋庸置疑，在當前社會經濟與科學技術的快速發展下，云計算已經成為當前的新興產業，具有廣闊的發展空間，并且作為計算方式與商業模式的一種整合，云計算利用互聯網技術對用戶的需求進行分配計算、存儲等，但是從某個角度分析，云計算在為顧客提供最大服務的同時，無法保證其安全性，導致客戶信息泄露現象層出不窮，因此對其加以研究具有重大現實意義。除此之外，云服務系統需要對用戶進行遠程認證，并且認證的安全性比較高，需要身份認證的時候制定雙向認證機制，構建安全信道，保證認證的安全性，避免數據傳輸被竊取，如此一來才能對用戶的訪問權限加以控制[1]。

1指紋認證技術與傳統身份認證的區別

傳統的身份識別技術已經逐步被先進的生物識別技術所取代，傳統的身份鑒定方法主要包括密碼、口令以及實物等，使用中容易出現遺忘或者丟失，有時認證磁卡等會發生消磁，芯片等也有一定的使用壽命，尤其在常用的傳統方法密碼識別中，用戶在進行密碼設置等環節時未引起足夠的安全隱患重視，簡單使用身份證號碼，或者電話號碼，家人生日等，導致密碼被破譯甚至失竊等發生，因此傳統認證方式存在著隱患。尤其隨著社會的發展需要開展身份認證的環節越來越多，因此傳統方式已經無法滿足需求，而生物識別技術則有效解決了這些問題，指紋識別是被最為廣泛應用生物身份識別技術。折紋識別技術是通過利用指紋唯一性特征進行圖文采集儲存，在需要身份認證的環節通過對指紋驗證和預先保存指紋的比較來驗證用戶的真實身份。每個人的指紋紋路是唯一的，指紋的圖案、斷點、交叉點各不相同且具有穩定性，基于唯一性和穩定性特征才能創造指紋識別技術。指紋識別技術主要根據人體細節特征中的指紋紋路對使用者進行身份驗證，技術上依賴于可靠的算法研究和現代電子集成制造技術，指紋識別技術已經成為目前生物檢測學中研究最深入、發展最成熟、應用最廣泛的身份識別技術逐步滲透到我們生活的每個角落。指紋識別技術與傳統的IC卡和ID加密碼識別方法作比較，具有防偽性能好不會發生變性以及具有唯一性，無遺忘可能及沒有丟失風險使用便捷的優點;此外，每個人可以用于使用的指紋數達到十個，因此鑒定特征也足夠多，為身份識別的可靠性提供了保障;在進行身份采集指紋采集的掃描速度非常快，用戶只需要將手指與指紋采集感應器相接觸中就可以獲取可靠的指紋信息，因此采集方便，而且指紋采集器的體積與采集面都比較小具有價格低廉的優勢[2]。

2大容量指紋識別的實時身份認證系統

2.1 指紋識別

指紋識別是指依據指紋的特質對個體的身份進行標識與認證。這是最早使用的生物識別技術，也是現在理論界探索最深入、實踐開展最普及的生物識別身份認證技術。目前已成功應用于企事業單位的門禁系統、通勤打卡系統等。指紋是指手指末梢正面的全部或任意部分上的脊線和紋路，其中，手指皮膚上凸起的部分，稱為脊線或真皮。指紋具有許多良好的特點。指紋穩定不變，從嬰兒時，指紋就不再發生明顯變化，在只傷到手指表皮而沒有傷害到真皮層的情況下，指紋痊愈之后仍能恢復原來的脊線。指紋是獨特的，不同人指紋的差異相當大，即使同一個人的左右手的對應手指指紋也不同。這些固有的特點從理論上說明了指紋識別的可行性。指紋識別技術主要包括獲取指紋圖像、提取圖像特征、和數據庫存儲的指紋匹配三部分。

2.2 生物特征認證

生物特征認證是從用戶的生物特征中所提取的某一項標識進行復雜處理，將其存儲到數據庫之中，當用戶在進入云端的時候，系統會根據所提供的生物特征進行對比，經過匹配可驗證用戶的身份。從嚴格意義上分析，生物特征具有安全性，主要是將人的生理特征或者行為特征作為主要的認證手段，能夠提高安全性，其中生物認證的方式包括了指紋、人臉、聲音、虹膜等等，而且根據文獻得知，生物認證技術方面指紋的優勢最為明顯，需加以推廣與應用[3]。

2.3 人臉識別

人臉識別技術已經廣泛應用于機場、火車站等場所的安檢系統，公安機關的嫌疑犯辨認，刑偵破案，人機交互系統，視頻會議等。人臉識別應用計算機自動識別驗證或識別人臉數字圖像或視頻源中的人臉，具有許多指紋識別所不具備的優點。它不僅兼備了生物識別技術的優點，如安全性強、可靠性高，此外它的識別速度高，識別方式友好。在圖像采集過程中，采集設備并不需要與待認證人員相接觸，不會引起待認證人員的反感，識別方式直觀友好。更重要的是人臉識別不受皮膚等某些細節的影響，其識別性能相對穩定。現有的獲取人臉圖像的方法可分為基于二維圖像和基于三維數據，其中建立于三維數據的人臉模型過程較為復雜，尚未獲得市場檢驗。基于二維圖像的人臉識別是目前運用較廣的一項生物識別技術，但已有的研究成果仍未滿足對精度要求較強的識別[4]。

3結束語

二十一世紀是信息安全高速發展的時代，建立一種高效安全便捷的身份識別系統是社會發展的需要，指紋識別技術有著廣泛研究與發展空間，我們期待該項技術在社會各領域得到更長足的發展。

參考文獻

[1] 楊霞，劉志偉，雷航.基于TrustZone的指紋識別安全技術研究與實現[J].計算機科學，2016，43（07）：147-152，176.

[2] 閆淑筠，王文杰，張玉清.一種有效的Web指紋識別方法[J].中國科學院大學學報，2016，33（05）：679-685.

[3] 黃瀏展.指紋識別技術在IOS開發中的應用研究[J].軟件，2016，37（07）：55-60.

[4] 尹義龍，寧新寶，張曉梅.自動指紋識別技術的發展與應用[J].南京大學學報（自然科學版），2002，（01）：29-35.