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技術(shù)頻道

生物識別技術(shù)的基本概念和原理


  要掌握一門學(xué)科,首先要做的是對其基本概念和基本原理有一個熟練的掌握,然后反復(fù)思考其內(nèi)涵和外延。而要對一個概念進(jìn)行真正清楚的解釋,并不是簡單的事情,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,并不是簡單地說“利息是資金所有者因借出資金而取得的報酬”就能結(jié)束的,還要將其還原到經(jīng)濟學(xué)術(shù)語之外。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(rèn)為一個沒有貨幣的社會,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,物品交換就是市場了。” 這就返回到了概念出發(fā)的本原——市場。在對市場進(jìn)行解釋時,就要將其還原到經(jīng)濟學(xué)之外。當(dāng)然,越過經(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學(xué)科,個人認(rèn)為是大有疑問的,不過,個人認(rèn)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)的十個基本概念,難免掛一漏萬之嫌,這里的解釋也很難達(dá)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(rèn)證):

  生物識別(Biometric Identification Technology):是利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證。它是基于(1)人的生物特征是不相同的(2)可以測量或可自動識別和驗證的這兩點。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(rèn)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(yīng)用最廣。

算法

  算法是計算機軟件術(shù)語,主要指完成一個任務(wù)所需要的具體步驟和方法。也就是說給定初始狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù),經(jīng)過計算機程序的有限次運算,能夠得出所需要的結(jié)果。算法常常含有重復(fù)的步驟和一些比較或邏輯判斷。如果一個算法有缺陷,或不適合于某個問題,執(zhí)行這個算法將不會解決這個問題。

  生物識別領(lǐng)域所說的算法本質(zhì)上是軟件算法在本領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)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、定位、提取算法,以及指紋拼接算法。

指紋傳感器

  總的來說,傳感器是一種以測量為目的,以一定精度把被測量轉(zhuǎn)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型。

身份認(rèn)證(身份識別)

  直白地說,就是通過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(rèn)證方式。比如可以通過身份證或帳號/密碼來認(rèn)證你是否是本系統(tǒng)合法用戶。

AFIS(自動指紋識別系統(tǒng))

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

信息安全

  綜合起來說,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攻擊,保證信息不泄漏給未經(jīng)授權(quán)的人。完整性就是對抗對手主動攻擊,防止信息被未經(jīng)授權(quán)的篡改。可用性就是保證信息及信息系統(tǒng)確實為授權(quán)使用者所用。 可控性就是對信息及信息系統(tǒng)實施安全監(jiān)控。

加密

  加密技術(shù)主要是指為了達(dá)到保護數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)變?yōu)閬y碼(加密)傳送,到達(dá)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(shù)字(密鑰)的結(jié)合,產(chǎn)生不可理解的密文的步驟,密鑰是用來對數(shù)據(jù)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基本概念之一,是因為其重要性,據(jù)稱指紋考勤已占據(jù)了整個中國指紋識別60%的市場,而指紋識別又占了其中90%的市場份額。指紋儀考勤系統(tǒng)是利用指紋識別儀和計算機系統(tǒng)實現(xiàn)考勤登記和考勤管理的管理系統(tǒng)。

拒真率和認(rèn)假率

  由于計算機處理指紋時,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(jié)果也不能保證100%準(zhǔn)確。指紋識別系統(tǒng)的特定應(yīng)用的重要衡量標(biāo)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(jù)不同的用途來調(diào)整這兩個值。FRR和FAR是成反比的。用0-1.0或百分比來表達(dá)這個數(shù)。ROC(Receiver Operating Curve)-曲線給出FAR和FRR之間的關(guān)系。




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