生物特征识别技术在身份认证领域的应用现状与发展猜想_开题报告

文献综述

摘要：这是一个以网络为核心的信息时代，高速发展的互联网和新科技给人们的工作与生活带来便捷的同时，也让身份仿冒变得轻而易举。而生物特征识别，利用人类独一无二的生物特征来解决这一问题是当前公认行之有效的解决方法。本文从身份认证的渊源开始，介绍了相较传统身份认证技术生物特征认证技术的优势，着重阐述了，基于生物特征识别的常见鉴别方法、特点和应用现状，并对未来的身份认证趋势做一个大胆的猜想。

关键字：身份认证；生物特征识别；网络支付；移动电商；

引言：广义的身份认证是指通过个人所知道的信息、私人独有的物件、独一无二的身体特征证明某个人的身份，此处特指，通过计算机及网络系统确认操作者身份过程中所应用的技术手段。经考证，身份认证已有两千多年的历史。随着历史的变迁与文化的升华，身份认证经历了从最古老的照身贴、指纹契约到密码认可、生物识别技术的演化。随着计算机信息技术的兴起，人们储存信息的方式改为大部分依赖于互联网，身份认证更是与互联网密不可分。身份认证是防护网络信息的第一道关口。在网络中，要保证通信的可信和可靠，必须正确地识别通信双方的身份，防止非法用户假冒合法用户，给合法用户造成经济上的损失。身份认证分为用户与主机的认证和主机与主机的认证，是一个实体确认通信的另一个实体具有它所声明的属性的过程，是验证实体真实性的过程。在真实世界，传统的身份认证方法主要有两种：基于身份标识物（如钥匙、证件）的身份验证；基于深标识知识（如卡号和密码等）的身份识别。但由于极易遗失和伪造，并且无法区分标识物的真正拥有者和冒充者，所以这两种方法难以满足现代社会越来越高的安全标准。所以，生物特征识别技术引起人们的关注。生物特征识别技术主要是指通过可测量的身体或行为等生物特征进行身份认证的一种技术。生物特征分为身体特征和行为特征两类，身体特征如人脸、静脉、指纹、虹膜、视网膜、人体气味和DNA等；行为特征如签名、语音、行走步态等。目前有学者将视网膜识别、虹膜识别、静脉识别等归为高级生物特征识别技术；将指纹识别、掌纹识别、人脸识别、语音识别和签名识别等归为次级生物特征识别技术；将人体气味识别、DNA识别等归为“深奥的”生物特征识别技术。

由于生物特征的唯一性，通过一系列的统计和分析方法可标明使用者的物理身份，具有安全、可靠、有效的特点。与传统身份认真手段相比，生物特征识别物业有了质的飞跃。

主体

生物特征识别的基本原理（构成和业务流程）

生物特征识别一般由传感器、特征算法、传输模块和存储模块构成，一般认证过程如下：

在注册阶段，首先输入ID 并从传感器中获取图像，然后进行特征抽取、数据传输，再存放到数据库中；

在认证阶段，先输入ID，从传感器中获取图像，然后进行特征抽取，同时把抽取的特征和事先数据库中存放的特征进行比对（一般分为设备内比对、前端比对和云端比对三种方式），从而确认用户的合法性；

生物特征识别技术的特点

与传统身份认证技术相比，生物特征识别技术具有以下特点：

随身性。生物特征与人体是绑定的，具有随身性。

安全性。人体特征就是个人身份的最好证明。

唯一性，每个人拥有的生物特征独一无二。

稳定性。生物特征，通常不会随时间等条件的变化而变化。

广泛性。每个人都具有人体特征。

方便性。生物特征识别技术不需要记忆密码或携带特殊工具，不会遗失。

可采集性。选择的生物特征易于测量。

可接受性。使用者对所选择的个人生物特征及其应用能接受。

生物特征识别技术的比较

每种生物特征识别技术都有自身的特点和优势。接下来，抽4种有代表性的进行分析各种技术的优劣。

指纹识别

   目前为止，指纹识别技术是应用最广泛的生物特征识别技术。

   从技术方式分，指纹识别主要有光学式、电容式、压感式和非接触感应式。无论哪种技术方式，指纹识别都存在着以下问题：

易伪造。指纹隐蔽性差，伪造难度和成本低。

应用时的影响因素过多。如手上有水、手指脱皮等。

易获取。指纹容易留下痕迹。

虹膜识别

虹膜识别是根据虹膜放射状的纹路来进行身份认证。在所有的瞬时生物特征识别技术中(DNA除外)，虹膜识别是识别精度最高的生物特征识别技术之一。目前存在问题：

认证操作不方便。

价格较其他鉴别方法高。

静脉识别

即近红外线在特殊波长下，能够被静脉中的氧化血红素吸收，由此可以捕捉到静脉的影像。包括手背静脉识别、手掌静脉识别和手指静脉识别。其中，手指静脉识别较其他两种技术更受欢迎，全球研究手背静脉识别和手掌静脉识别的企业数量远远少于从事指静脉识别技术研究的企业数量。手指静脉识别的操作便利和指纹识别是相同的，但指静脉识别却可以客服指纹识别的所有缺陷。目前为止，市面上还没有出现伪造指静脉特征的方法。

人脸识别

人脸是被技术的便利性是任何其他生物特征识别技术无法比拟的。但也有技术难点：

相似性。不同个体之间的区别不大。

易变性。人脸表情多变，且受角度、光线、遮盖物等影响。

        结论：每种生物特征识别技术都有其他技术无法取代的优势，也有自身很难完善的劣势，人们能够做的就是根据应用场合的要求选择最适合的技术和产品。

生物特征识别的应用现状

人脸识别

当前最受人欢迎和关注的生物特征识别技术。其它各种生物特征识别技术都需要专用设备，人脸识别唯一需要的设备是摄像头，而摄像头是当下所有智能设备和移动设备的标配。这就使人脸识别身份认证完全不受时间和空间的限制，随时随地可完成认证。当前主要应用：

公安刑侦破案。

门禁系统。

摄像监控系统。

网络应用。辅助信用卡网络支付。

身份辨识。养老保险人脸识别身份认证系统。人脸识别系统防止冒牌考生。

支付系统。

近年热点事件：​株式会社日立制作所在中国的子公司北京日立北工大信息系统有限公司宣布，其研发的日立“智寻”高速人脸检索与识别系统于2015年8月17日正式开始在中国销售。据介绍，智寻能每秒识别人脸1亿张，是目前最快的人脸识别系统。

手指静脉识别

指静脉识别技术因其独有优势，已在国内外许多金融领域受到追捧。

应用如下：

应用于公司、工厂门禁

应用于公共场所

应用于智能楼宇系统

应用于酒店管理

应用于政府机构

应用于监狱门禁

应用于银行金融门禁

应用猜想：现今，部分ATM 已集成指静脉识别功能，将为人们带来两种可能：1.以指静脉代替银行卡；2.以指静脉代替取款密码；

虹膜识别

虹膜的形成由遗传基因决定，人体基因表达决定了虹膜的形态、生理、颜色和外观。虹膜特性决定了虹膜识别具有超越其他生物特征识别的特征稳定、认证精度、高防伪性、天然活体和复制难度大等优势。

应用于监狱门禁

应用于银行门禁

应用于矿山考勤系统

指纹识别

指纹识别技术因其自身的特点和缺陷性，正逐步被其它生物特征识别技术所取代，但目前仍然应用广泛。包括门禁系统、考勤系统、电子设备解锁和公安案件侦破等。

新兴生物特征识别技术

“脑指纹”

或加快刑侦领域的步伐，有效打击犯罪行为。

脑波

将应用于日常驾驶。

声纹

让妈妈们照顾宝宝更加得心应手。

语音识别

为预防恐怖袭击发挥核心作用

声纹识别、语音控制

实现智能腕表和智能手机的无缝连接

气味

助你找到人生中的伴侣。

二、范文提纲

1.引言

1.1身份认证的渊源

1.1渊源

1.1.1起源

1.1.2演化

1.2身份认证的应用领域

1.2.1古代身份认证的应用领域

1.2.2现代身份认证的应用领域

2身份认证的前今生

2.1传统的身份认证方式

2.1.1静态密码

2.1.2动态密码

2.1.3短信密码

2.2身份认证新宠：生物特征识别

2.2.1生物特征识别特点

2.2.2生物特征识别比较

2.2.3安全性

2.2.4市场规模

2.2.5发展前景

3解密生物特征识别

3.1 人脸识别

3.2静脉识别

3.3 指纹识别

3.4 红膜识别

4.生物特征识别应用

5.生物特征识别新机遇

6.基于未来科技的“生物特征识别”

参考文献

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