基于虹膜识别的MOOC网络身份认证

彭弘婧　王鑫

[摘 要] MOOC网络身份认证系统涉及虹膜采集仪、客户机和服务器，其中，主要部分是客户机和服务器，用户在客户机上完成注册、图像定位和归一化处理、虹膜特征提取，然后传到服务器进行匹配认证。

[关 键 词] MOOC网络；虹膜识别；身份认证

[中图分类号] G322 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）27-0033-01

传统的网络身份认证方式的密码设定容易破解，并可能遗忘或丢失，因此，人们在不断探寻更安全的网络身份认证方式。利用生物特征进行身份认证受到了人们的极大关注，生物特征包括声纹、指纹、人脸、人眼虹膜等，它们具有唯一性、防伪性并且不会遗忘或丢失，很大程度上克服了传统网络身份认证方式的不足。因此，本文想探讨以虹膜识别为基础，构建MOOC网络身份认证体系。

一、MOOC网络身份识别的必要性

MOOC（Massive Open Online Courses），是大规模的、开放的在线课程教学。它利用互联网，不受时空等因素限制，把众多的学习者与授课者联系在一起，也可以讓一般的学习者得到世界名校、名教授教诲，MOOC开启了人们学习的新形式。

在前期，MOOC参与的主体是高校，网络课程大都是免费的，但这样的发展模式是不可持续的。近几年许多公司参与到MOOC的發展，一般认为，在未来MOOC是以公司作为参与主体的商业模式，它要有一定的盈利方式。MOOC的盈利方式将是为学习者提供学分、证书服务和就业推荐等有偿服务，因此，必须杜绝网络远程学习过程中的“替学”“替考”等作弊现象，保证学分和证书的可信度和含金量。另外，随着学分的出现，有些课程需要用户在学习之前付费，这就使得在以后的学习和考试过程中，需要一系列的网络身份认证，以确保付费者的利益。

二、虹膜识别技术简介

虹膜是人体眼球中处于瞳孔与巩膜之间的环状物。虹膜具有高度的防伪性、唯一性、稳定性和非侵犯性等特点。虹膜识别系统包括虹膜图像获取、虹膜图像预处理（虹膜定位、虹膜归一化）、虹膜图像特征提取、匹配与识别四部分。

虹膜图像一般通过采集仪获取。技术上一般采取图像灰度处理的自动调焦方式，因为它具有调焦更加智能化和对运动对象控制方便化两大优点。另外，诸如线上考试之类的网络身份认证，也要求采集仪能够自主、多次、不定时地采集虹膜图像。

虹膜图像预处理包括虹膜定位、虹膜归一化。虹膜定位算法有基于Canny边缘检测、微积分方法、Hough变换、最小二乘法等，定位虹膜图像边界效果都较好。虹膜特征提取的算法主要有Gabor变换、傅里叶变换和小波变换。虹膜图像匹配的方法比较多，主要有Hamming距离算法、差平方和测度算法、分层收敛判决算法、函数测度算法、系数测定算法。

三、基于虹膜识别技术的MOOC网络身份认证系统设计

（一）MOOC网络身份认证系统总体架构

MOOC网络身份认证最关键的一步是虹膜图像的采集，因为这不仅要求图像质量高，而且在学习者学习或考试过程中，能够不定时自主（不干扰学习者）地获取虹膜图像。这也说明，在学习或考试过程中，虹膜采集仪能多次无干扰地进行网络身份认证。而且，虹膜采集仪必须可以内置于客户机，也可以独立存在于客户机之外，不过要求虹膜采集仪必须能够自动调焦和自主获取虹膜图像。

如果虹膜采集仪独立存在于客户机之外，则MOOC网络身份认证系统就涉及人眼、虹膜采集仪、客户机和服务器，其中，主要部分是客户机和服务器，用户在客户机上完成注册、图像定位和归一化处理、虹膜特征提取，然后传到服务器进行匹配认证。身份信息在客户端和服务器之间的传输要经过加密。MOOC网络身份认证系统结构如下图。

MOOC网络身份认证系统结构

（二）身份认证过程

如果是新用户，用户首先要进行注册。用户录入ID，采集虹膜图像，对图像预处理后，提取虹膜特征信息，与用户ID信息一起放入服务器的数据库，待以后身份认证时使用。如果是注册过的老用户，则可以直接进入认证阶段。

总之，虹膜图像的采集是MOOC网络身份认证的第一步，也是最关键的一步，它要求虹膜采集仪不干扰学习者和清晰地获取虹膜图像。

参考文献：

[1]袁晓飞，李临生.MOOC内涵、特征及其对我国终身教育的启示[J].职业技术教育，2014（28）：60-63.

[2]王雨晴，谢晓尧.基于生物模式识别的网络身份认证研究[J].微型机与应用，2014（18）：42-44.