摘 要：近幾年來，隨著微型計算機和光電技術(shù)的快速發(fā)展，指紋圖像的采集和處理逐漸成為可能，這為自動指紋識別技術(shù)的發(fā)展打下了了深厚的基礎(chǔ)。指紋識別技術(shù)在身份認證中的應(yīng)用極為重要。指紋具有隨身攜帶、終身不變、各不相同的特點，目前已經(jīng)被廣泛地在許多領(lǐng)域，如證券、金融、公安等領(lǐng)域進行應(yīng)用。本文首先闡述了傳統(tǒng)身份認證與指紋技術(shù)認證的比較，其次，分析了指紋識別的原理，此外，就指紋識別在身份認證中的應(yīng)用進行了深入的探討，具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：指紋識別 身份認證 應(yīng)用

中圖分類號：TP391 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0004-01

從目前國內(nèi)外的安全密鑰系統(tǒng)來看，安全級別最高的就應(yīng)該是生物識別。而在生物識別中，價格便宜、可靠、實用、方便、不會侵犯到人生自由的應(yīng)該是紋識別技術(shù)，這也是最有應(yīng)用前景和最有典型代表性的一種生物識別技術(shù)。指紋具有隨身攜帶、終身不變、各不相同的特點，目前已經(jīng)被廣泛地在許多領(lǐng)域，如證券、金融、公安等領(lǐng)域進行應(yīng)用。我們以養(yǎng)老金為例，在過去常常會出現(xiàn)有超期領(lǐng)取、冒領(lǐng)、錯領(lǐng)養(yǎng)老金的行為，造成了國家財產(chǎn)的巨大損失。為了有效地規(guī)范管理養(yǎng)老保險金，我們可以將傳統(tǒng)領(lǐng)取養(yǎng)老金的方式進行改變，使用身份指紋認證系統(tǒng)。只需要領(lǐng)取者輕輕地將指紋捺印在指紋采集儀上，就能夠在不到1秒的時間內(nèi)對其身份的真實性進行自動識別。本文就指紋識別技術(shù)在身份認證中的應(yīng)用與研究進行探討。

1 傳統(tǒng)身份認證與指紋技術(shù)認證的比較

生活中如密碼+用戶名的口令及信物是傳統(tǒng)身份的鑒定方法，不過有時候身份容易被他人冒充或取代，主要是由于借助體外物，證明身份的標(biāo)識物品和口令可能被盜或遺忘。這種認證方式非常不安全，其很容易被人看到和猜測，或者被黑客等手段攻破。指紋識別技術(shù)就是利用了人類指紋的唯一性這一特征，相對于傳統(tǒng)的IC卡“ID+密碼”、等傳統(tǒng)的身份識別手段，其具有唯一性、不變性、防偽性能好、不會丟失、不會遺忘和使用方便等優(yōu)點。由于它不用對圖象中所有的點進行鄰域的條件檢測，同時對紋線也是有選擇性地跟蹤一些點，因此無論在細化速度或者在抗噪性方面紋線細化算法都比其它細化算法好，因而執(zhí)行速度相對較快。

2 指紋識別的原理

（1）指紋特征提取。實際上就是分析指紋的圖案，而后再將指紋上局部特征和總體特征的值提取出來處理，然后將這些指紋特征值構(gòu)造成一個數(shù)字模板，從而完成指紋的特征分析。這些值包含各種紋形特征值和類型值、特征點的和各組特征點。

（2）指紋特征匹配。指分析比對公安機關(guān)指紋庫中的指紋模板和目前正在待驗證的指紋的過程。比對是結(jié)合總體特征和局部特征兩個方面，按照模式識別的原理進行的，如果達到預(yù)設(shè)的閾值則為兩者匹配，否則不匹配。比對數(shù)據(jù)、保存數(shù)據(jù)、提取特征、讀取指紋圖像是指紋識別技術(shù)的四個主要功能。這種方法會產(chǎn)生大約490個數(shù)據(jù)，因為一般手指上平均具有70個節(jié)點。我們將此數(shù)據(jù)稱為模板。我們對比分析計算兩個指紋的模板，同時基于計算機模糊比較原則，將二者之間的相似度精確地計算出來，這樣一來，就能夠準確地得到兩個指紋的匹配的結(jié)果。

由于指紋圖象中主要是相互交替的脊線和谷線，可以根據(jù)指紋圖象在二值化以后的指紋圖象中主要是為連續(xù)或不連續(xù)的紋線的進行細化，也就是線跟蹤算法。它的設(shè)計思想主要是：首先要設(shè)置16個跟蹤方向，這樣每一次在9個方向上跟蹤紋線上的點，一直到遇見跟蹤步數(shù)超過所給得閾值或背景點為止。然后用跟蹤的最長步數(shù)作為半徑做一個圓，這樣紋線最少會被此圓切下一段圓弧，取和跟蹤方向最貼近的弧中點作為終點，然后在終點與該段跟蹤的起點之間連接一條線段，于是該直線段就作為此段紋線細化后的結(jié)果。重復(fù)執(zhí)行這樣的過程，直到此紋線結(jié)束，或者是滿足其他設(shè)定的條件。從該端點返回以及對紋線再進行一遍細化，這樣將細化完的紋線的部分變?yōu)楸尘跋笏?，這樣是為了避免紋線細化時產(chǎn)生反轉(zhuǎn)。

3 指紋識別在身份認證中的應(yīng)用

近幾年來，隨著微型計算機和光電技術(shù)的快速發(fā)展，指紋圖像的采集和處理逐漸成為可能，這為自動指紋識別技術(shù)的發(fā)展打下了了深厚的基礎(chǔ)。指紋識別技術(shù)日漸成熟，在民用和刑事偵察用方面非常廣泛。民用方面如駕駛員指紋管理系統(tǒng)、指紋一體化鎖、指紋考勤機、證券交易指紋系統(tǒng)等。現(xiàn)在，大部分的指紋認證系統(tǒng)和指紋識別產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)一般都是按照以下兩種模式來進行的。

3.1 聯(lián)機式

為了有效地提高網(wǎng)上信息的安全性，首先指紋特征數(shù)據(jù)可在計算機網(wǎng)絡(luò)上進行傳輸和驗證，然后通過指紋識別技術(shù)，限定指定的人才能訪問相關(guān)的信息。這種指紋識別身份技術(shù)的使用為一系列網(wǎng)絡(luò)商業(yè)行為如電子商務(wù)、網(wǎng)上貿(mào)易、網(wǎng)上銀行等提供了較強的安全保障。為了保證指紋特征值不被非法用戶所獲得，在聯(lián)機式的指紋認證系統(tǒng)中，一般采用數(shù)字簽名技術(shù)來加以保障。

3.2 單機式

個人的指紋可以通過指紋輸入設(shè)備來進行高效采集，同時對比分析指紋庫中已注冊指紋，若兩者相匹配，則比對成功，否則比對失敗。不過這種模式一般多用于如指紋保險柜、考勤機、指紋鎖等低端設(shè)備。其中將指紋識別技術(shù)同IC卡結(jié)合起來的應(yīng)用是目前最有前景之一的產(chǎn)品。

參考文獻

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