指纹识别技术在身份认证中的应用与研究

刘 振，王国仕，莫 云，黄晓静，邹小娟

（海南电网有限责任公司信息通信分公司 海南 海口 570203）

1 引言

传统的身份识别技术已经无法满足现代社会发展的需求，20世纪末出现了包括掌纹识别、手型识别、指纹识别、人脸识别、虹膜识别签名识别以及声音识别等生物识别技术[1]。这些生物识别技术被广泛的应用于各类身份认证，基于生物识别技术的各项产品也在市场上得到了积极的推广，其中应用最为广泛的就是指纹识别技术，指纹识别具有其独特的优势，包括容易采集，具有稳定性和普遍性，尤其指纹具有唯一性，因此该项技术的应用已经越来越引起了社会各界的重视。

2 指纹认证技术与传统身份认证的区别

传统的身份识别技术已经逐步被先进的生物识别技术所取代，传统的身份鉴定方法主要包括密码、口令、以及实物等，使用中容易出现遗忘或者丢失，有时认证磁卡等会发生消磁，芯片等也有一定的使用寿命，尤其在常用的传统方法密码识别中，用户在进行密码设置等环节时未引起足够的安全隐患重视，简单使用身份证号码，或者电话号码，家人生日等，导致密码被破译甚至失窃等发生，因此传统认证方式存在着隐患。尤其随着社会的发展需要开展身份认证的环节越来越多，因此传统方式已经无法满足需求，而生物识别技术则有效解决了这些问题，指纹识别是被最为广泛应用生物身份识别技术。

折纹识别技术是通过利用指纹唯一性特征进行图文采集储存，在需要身份认证的环节通过对指纹验证和预先保存指纹的比较来验证用户的真实身份。每个人的指纹纹路是唯一的，指纹的图案、断点、交叉点各不相同且具有稳定性，基于唯一性和稳定性特征才能创造指纹识别技术。

指纹识别技术主要根据人体细节特征中的指纹纹路对使用者进行身份验证，技术上依赖于可靠的算法研究和现代电子集成制造技术，指纹识别技术已经成为目前生物检测学中研究最深入、发展最成熟、应用最广泛的身份识别技术逐步渗透到我们生活的每个角落。

指纹识别技术与传统的IC卡和ID加密码识别方法作比较，具有防伪性能好不会发生变性以及具有唯一性，无遗忘可能及没有丢失风险使用便捷的优点；此外，每个人可以用于使用的指纹数达到十个，因此鉴定特征也足够多，为身份识别的可靠性提供了保障；在进行身份采集指纹采集的扫描速度非常快，用户只需要将手指与指纹采集感应器相接触中就可以获取可靠的指纹信息，因此采集方便，而且指纹采集器的体积与采集面都比较小具有价格低廉的优势。

3 指纹识别技术的原理

指纹识别技术是指通过对不同指纹的细节特征点进行比较后进行鉴别的一种生物识别技术。指纹识别技术涉及到很多学科技术，包括：模式识别、图像处理、计算机视觉、小波分析、数学形态学等。即使是同一人十指指纹也会不一样，更何况不同的人，因此指纹用于身份鉴定是最为理想的介质。但是指纹在采集中由于每次捺印的方位不同带来的着力点不同会带来指纹不同程度变形，再加上采集中模糊指纹的存在因此如何正确提取指纹并实现匹配是指纹识别技术应用的关键。

指纹识别技术有四个主要功能，包括对对象指纹图像的读取、提取指纹特征、进行数据保存和对比，设备通过提取的人体指纹图像进行原始图像处理以确保指纹图像的清晰性，再通过仪器中的指纹辨识软件对指纹的各项特征数据进行判别。指纹纹路上打圈处或者分叉这是指纹的节点，指纹节点具备七种以上的唯一性特征，每个手指平均通常会具有70个左右的节点，每个节点具有七种特征，这样就会产生约490个可供对比的数据[2]。仪器通过对预留信息以及在身份鉴定时提起的信息模板进行比较，就可以推算出两次指纹采集的相似度最终达到身份识别的目的。

4 指纹识别技术在身份认证中的应用

近些年来，光电技术及微型计算机技术日渐成熟及在各领域的广泛应用为指纹图像采集处理提供了技术支持，也推动了指纹识别技术的日渐发展成熟，从而推动了指纹身份识别技术在各领域的广泛应用，以前指纹技术通常适用于刑事侦查上等，如今在民用范围内使用也越来越广泛，例如指纹考勤机的使用、驾驶员指纹管理系统、指纹门禁系统指纹锁，包括医疗保险系统，指纹机械管理系统，防指纹储蓄系统，且各种基于指纹采集技术的身份识别设备被广泛的应用于生产和管理当中，如今二代身份证也已经采用了身份采集技术。

5 举例指纹识别技术在各领域的应用

5.1 指纹锁中的应用

指纹识别技术被应用于应用于传统的门锁改造，实现生物识别技术的民用化进程，基于指纹识别技术的新一代智能门锁彻底颠覆了人类传统中钥匙开门方式。指纹锁独有的安全（通过唯一性体现）、低成本便捷（无需使用钥匙）等特性将会为这种新型锁具带来乐观的市场前景促进门锁市场的发展。

5.2 智能社区中的普及

指纹识别技术作为生物识别技术中性能稳定，技术最成熟，成本低的身份识别技术尤其适应现代化智能小区的建设需求，因此尤其适合在智能小区推广和普及。他被广泛应用于社区的楼宇门禁出入、停车收费系统、超市购物计算、图书借阅手续等各项日常活动，为居民生活带来便利的同时也提升了社区现代化管理手段。

5.3 企业考勤中的应用：

指纹身份识别被广泛应用于企业考勤中，基于指纹识别技术的考勤系统能够彻底解决传统考勤中的代打卡问题，使得考勤数据体现公开、公平和公正，促进企业提高管理效率和水平。此外，指纹识别产品是价格最廉价的生物识别身份产品，其使用方便、性能可靠成为大多数中小企业首选、

6 结语

二十一世纪是信息安全高速发展的时代，建立一种高效安全便捷的身份识别系统是社会发展的需要，指纹识别技术有着广泛研究与发展空间，我们期待该项技术在社会各领域得到更长足的发展。