生物识别技术的现状问题以及展望.docx

生物识别技术的现状问题以及展望.docx

《生物识别技术的现状问题以及展望.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物识别技术的现状问题以及展望.docx（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

生物识别技术的现状问题以及展望

生物识别技术的现状、问题以及展望

随着AI、云计算、大数据等前沿科学技术的不断发展,生物识别技术也应经开始融入我们的生活当中。

具体什么是生物识别技术？

所谓生物识别技术，是指通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性（如指纹、脸象、虹膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份鉴定的技术。

一、各类生物识别技术的现状：

目前常见的应用于日常生活中的生物识别技术主要有：

指纹识别、人脸识别、虹膜识别、静脉识别、声纹识别、步态识别等等。

1、指纹识别技术通过光学、半导体电子信号、超声波、温差等方式采集指纹特征成像，经过数字化处理和分析后，最终提取为可以接受的指纹数字特征信息，用于做参照样板或直接用于对比。

指纹识别技术成熟，但并不适用每一个人。

每个指纹都有几个独一无二可测量的特征点，每个特征点都有大约七个特征，人们的十个手指产生最少4900个独立可测量的特征。

指纹识别技术通过分析指纹可测量的特征点，从中抽取特征值，然后进行认证。

当前，我国第二代身份证便实现了指纹采集，且各大智能手机都纷纷实现了指纹解锁功能。

与其他生物识别技术相比，指纹识别早已经在消费电子、安防等产业中广泛应用，通过时间和实践的检验，技术方面也在不断的革新。

虽然每个人的指纹识别都是独一无二的，但并不适用于每一个行业、每一个人。

例如，双手长期手工作业的人们便会为指纹识别而烦恼，他们的手指若有丝毫破损或干湿环境里、沾有异物则指纹识别功能要失效了。

2、人脸识别技术是通过“局部特征分析”和“图形、神经识别算法”对面部各器官和特征部位的方位进行分析，提取成数字化信息再与数据库中的样板信息比较、判断、确认。

人脸识别技术应用最为广泛，使用最便捷。

人脸识别系统的研究始于20世纪60年代，80年代后随着计算机技术和光学成像技术的发展得到提高，而真正进入初级的应用阶段则在90年后期，并且以美国、德国和日本的技术实现为主。

如今，人脸识别技术的应用已经不仅限在商务场所中，它已经以各种智能家居的形式逐步渗透到平常百姓家。

不过，人脸识别系统信息存储仍是以计算机能识别的语言为主，即数字或特定代码，安全性便要打折了。

也许，许多女性朋友对人脸识别功能苦不堪言，换个发型，画个妆，它便无法识别了。

3、虹膜识别技术使用单色电视和摄像技术与软件相结合的视频方法获取虹膜数字化信息，验证时扫入的信息与预先存入的样板信息进行比对，以作出身份鉴定。

虹膜识别生物认证技术的“宠儿”，安全性居于首位。

相对于其他生物识别技术而言，虹膜识别误识率和拒真率已经达到了零几率的识别水平，而虹膜识别又属于非接触式的识别，识别方便高效。

虹膜是每个人特有的，具有不可复制的唯一性，安全等级来说是目前最高的。

但是虹膜识别的应用价格也因其技术难度成正比，相比其他的识别技术，略显贵态。

4、静脉识别技术分为指静脉识别和掌静脉识别，是通过静脉识别仪取得个人手静脉分布图，将特征值存储。

比对时，实时采取静脉图，提取特征值进行匹配，从而对个人进行身份鉴定。

静脉识别速度快、产品难以小型化使得市场运用低。

近日，媒体报道神农架景区指静脉检票机投用，验票只需3秒，有效缓解了高峰期景区门口拥堵现象。

静脉识别是通过指静脉识别仪取得个人手指静脉分布图，将特征值存储。

比对时，实时采取静脉图，提取特征值进行匹配，从而对个人进行身份鉴定。

如今的静脉识别兼具四大特点：

高度防伪、简便易用、快速识别及高度准确。

最为重要的一点是，指静脉识别的特征已被国际公认具有唯一性，且和视网膜相当，在其拒真率（相同结构图，而被算法识别为不同）低于万分之一的情况下，其识假率（不同结构图，而被算法识别为相同）可低于10万分之一。

然而，目前静脉识别功能在市场的运用并不高，而它同样有着难以规避的缺点。

例如手背静脉仍可能随着年龄和生理的变化而发生变化，永久性尚未得到证实;仍然存在无法成功注册登记的可能;由于采集方式受自身特点的限制，产品难以小型化;采集设备有特殊要求，设计相对复杂，制造成本高。

5、声纹识别技术将声信号转换成电信号，使用计算机进行识别说话人的生理和行为特征的语音参数，从而识别说话人身份的技术。

声纹识别成本低廉、获取便捷，适用要求严格。

所谓声纹，是用电声学仪器显示的携带言语信息的声波频谱。

它非常适合远程身份确认，只需要一个麦克风或电话、手机就可以通过网路（通讯网络或互联网络）实现远程登录。

不过，声纹识别的缺点也十分明显，对环境的要求非常高，在嘈杂的环境、混合说话下声纹不易获取;人的声音也会随着年龄、身体状况、年龄、情绪等的影响而变化;不同的麦克风和信道对识别性能有影响等。

6、步态识别技术提前采集输入的视频图像序列，经过预处理分析提取步态特征并存储，识别时将新采集的步态特征与步态数据库的步态特征进行比对识别和身份匹配。

步态识别技术成本低不已伪装但识别技术起步晚且不成熟。

采集装置的成本低。

步态识别采集的摄像机用一般的即可,因而采集图像成本比面像识别的低。

步态识别采集的距离远，只要能看清走路的姿态就行,甚至可以背离摄像机,这是面像识別所不行的。

步态不易伪装，且识别使用方便，光照条件要求相对较低。

但步态识别技术起步晚，且不够成熟，目前试验的识别率只有80%左右，识别成功度不高，且需要提起采集步态图像的序列，采集时间长。

二、生物识别技术的市场前景：

随着科学技术的发展以指纹和人脸识别为代表的生物识别技术正处于爆发期IT巨头凭借各自平台、技术、数据及客户的优势强势布局人脸识别领域银行、安防、社交、购物、交通等领域均有所应用未来大有可期。

据前瞻产业研究院预计，到2020年，全球生物识别市场规模将突破250亿美元，我国生物识别市场规模则达到300亿元，前景可期。

具体细分市场来看，到2020年，指纹识别仍将占据全球主流地位，占比超过一半;语音识别、人脸识别紧随其后;虹膜识别比重将有大幅提升。

前瞻产业研究院发布的《生物识别技术行业市场调研与投资分析报告》指出，从技术成熟度角度看，中国生物识别技术水平处于世界先进水平，而市场规模相对较小，还有很大发展空间。

截至2015年我国生物识别市场规模仅100亿元，随着企业研发资金持续投入，技术必将更加成熟与进步，生物识别技术将会得到更大范围的采用。

预计到2020年市场规模将破300亿。

根据前瞻产业研究院发布的统计数据显示，2007年至2013年六年期间，生物识别技术的全球市场规模年均增速为21.7%，这在全球大部分行业增长率不到5%的对比下实属罕见。

2015年生物识别技术全球市场规模为130亿美元，2020年为250亿美元，5年内年均增速约14%。

在我国生物识别行业最早起源于指纹识别技术的发展，随后兴起的是人脸识别、指静脉识别、虹膜识别、掌形识别等。

指纹识别技术由于起步最早，早早占领着生物识别技术的绝大多数市场份额，但随着时间的推移和在接受市场的检验中人们逐步意识到其在采集难度、防伪程度、抵触心理方面受到了一定程度的质疑，加上其他生物识别技术的快速发展，指纹识别的市场占有率整体呈下降趋势。

自2015年到2020年，各细分行业市场规模增幅分别为：

指纹（73.3%）、语音（100%）、人脸（166.6%）、虹膜（100%）、其他（140%）。

众多生物识别技术中人脸识别在增幅上居于首位，预计到2020年人脸识别技术市场规模将上升至24亿美元。

目前，人脸识别已被运用到校园门禁、考勤管理;金融机构远程实名开户、信用卡远程开户、VIP客户识别等业务;证券公司远程实名开户;旅游景区门票管理、大型场合人员签到;火车站、地铁、机场安全检查等方面。

众多生物识别技术中，就稳定性、算法准确率、使用便利性、成本等因素综合考虑，指静脉识别技术当属第一之选。

国外指静脉识别技术运用最为典型的案例是日本将此技术广泛应用到全国超过85%的ATM自助取款业务中，有效的避免了金融犯罪事件的发生。

此外，指静脉技术在中东、拉美等海外市场也开始了大规模的商用;国内的多数安防产品生产企业如电子锁厂、门禁厂、集成商等已经着手进行指静脉技术二次开发及相关产品升级，金融机构还把指静脉识别技术运用到金库门禁、额度授权、存取款等对安全性要求比较高的银行业务方面。

目前国内也有少数生物识别企业专注指静脉识别算法的研究，曾获得2015全球指静脉算法挑战大赛第一名的北京智慧眼科技股份有限公司就是其中的佼佼者。

指静脉识别由于技术采样样本源于人体内部，所以匹配过程中受到外界的干扰非常小。

指静脉算法的准确率高主要表现在根据严格的医学证明和数学统计，FRR（拒真率）小于0.01%，FAR（认假率）小于0.0001%，FTE（登录失败）为0%。

其由于稳定性能高和算法的准确率等因素市场占有率逐年提升，且备受安全性较高的行业青睐。

随着各种生物识别技术的不断发展，生物识别技术在市场上的应用也日益增多--由最初的刑侦用途、门禁与考勤用途逐步扩展到与人们日常生活息息相关的各个领域的各个方面。

例如：

人社领域养老保险待遇领取资格认证、金融领域VTM机实名开卡、教育领域考生身份认证、安防领域访客出入身份认证、卫生领域新农合医疗身份认证等。

展望未来，随着各种生物识别技术的不断提高，在全球信息化、网络化的背景下，生物识别技术的应用面会越来越广，深度会逐渐加深，并将呈现网络化趋势和融合趋势。

网络化趋势即生物识别解决了人们日常生活中一个基本的身份认证问题。

今后，这种身份认证的结果会越来越多地通过网络和各种行业应用相结合，并结合网络得以信息共享，简言之为“生物识别+物联网”的发展趋势;融合的趋势主要表现为由于各种生物识别技术存在其固有的优缺点，对于一些安全性要求较高的特殊行业，就需要多种生物识别技术的融合应用，以进一步提高身份识别整体安全性。

三、生物识别技术存在的风险

生物识别技术存在着良好的前景但也存在着较大的风险。

它也许能够消灭密码，但却无法摆脱黑客。

具体风险如下：

1、传输风险。

在互联网环境中，生物标识必然转换为数字标识，然后通过网络进行传输。

而传输过程与其他的网络应用一样，面临着窃听的风险，这降低了它神话一般的安全性。

从这个角度看，它与一般的密码一样，在安全性上并无区别。

2、不可撤销性。

生物识别最大的弊端是它的不可撤销性。

简单地说，如果你发现你的某个密码存在风险，你可以马上更改它。

但如果你的指纹、虹膜、脸型扫描被窃取了，你几乎是永远不无法撤销或者追回了它会成为互联网上你的一个器官，被打包出卖、转售；在世界各个角落的组织、黑客，会从各种角度来分析，利用和消费它。

直到你个体的消亡。

恐不恐怖？

3、准确性和唯一性。

目前，很多的生物识别应用都号称它的准确性达到新高度。

这一说法并不完全正确，或者说准确性并不能代表它的安全性。

从技术上看：

一些人脸识别算法是提取了人脸各处的高度，眉毛宽度，间距，眼睛定位，间距等信息进行三维建模。

指纹识别算法即是取指纹中多个点的脊线和谷线，以及走向。

经过方向图计算、图像增强、二值化和细化等步骤进行建模。

举二个反证的例子，一个是315晚会刷脸登录破解，显示它的准确度仍需提高。

第二个是，我们现在比较日常使用到的手机指纹登录，它一般只需要手指的部分指纹即可登录，这可能会存在一个问题，即在有多个生物验证点时，只需部分的验证点即可完成验证。

这必然会导致唯一性不可保证。

4、生物标识的乱用。

一些企业除使用生物识别做为身份认证外，也把它当成了身份管理标识，其风险在于，如果把身份认证比喻为密码的话，身份管理就是身份证和银行卡，如果混淆了二者，就相当把身份证，银行卡和密码同时提供给对方。

5、对生物识别的利用仍没有完善的技术标准和法规。

例如企业是否可以存储用户的生物识别的特征？

举个案例。

2014年3月22日，乌云平台披露了“携程网安全支付日志可被遍历下载，导致大量用户银行卡信息泄露（包含持卡人姓名、身份证、银行卡号、卡CVV码、6位卡Bin），并称该漏洞已经过携程确认。

"我们知道，信用卡如果知道卡号，有效期，CVV码，无需密码就可以完成支付。

这个案例给我们几点提示

1）携程做为业界有影响的互联网公司发生这样的问题，其余的公司可能在利用和管理方面存在着更多的问题。

2）生物识别可以类比CVV码等，如果同时利用来做为身份管理和身份认证，会导致严重的后果。

如果用于支付等场景，受攻击的风险会更大。

3）另外要提到的是，银行卡使用实际有相关的行业标准要求的，携程只是违反了相关的要求。

而在生物识别领域仍没有些类强制的标准要求。

四、如何安全利用生物识别技术

1、国家完善生物识别使用的法律法规，特别是隐私权的保护。

已实施的《网络安全法》强制了网络运营者对用户信息保护的要求。

但仍需要细则方面完整它。

2、完整的安全测试。

从技术上，也需要制定完整的安全测试标准。

这方面标准虽未提出，但以目前国家等级保护，以及参考类似《支付卡产业数据安全标准》这样的标准来制定一个强制标准是没有什么问题，关键是如何强制的执行它。

3、个人认识，对自身生物特征的保护怎样都不为过。

除身份证这样的国家强制收集之外，其他的无论是怎样的企业来收集你的生物特征时，都需要警惕，轻易不要提供。

扫一次指纹，一个脸型。

给你提供的服务，和永远泄露这个个人生物特征相比，孰重孰轻？

小结：

生物识别技术为人们的生活带来了巨大的便利，但是生物识别技术也为人们带来了不安。

对于个人生物识别信息的保护从不是多余的，而对于个人信息保护规定的遵从也不是对技术发展的限制，而是为了技术能够得到更为合理的运用。

只有当个人生物识别信息得到良好的安全保障，在生物识别系统面前，“你”真的就只是你，人们才可能更安心享受生物识别技术所带来的便利，企业也才能真正从生物识别技术中获益。

不过随着各种生物识别技术的不断提高，在全球信息化、网络化的背景下，生物识别技术的应用面会越来越广，深度会逐渐加深，并将呈现网络化趋势和融合趋势，同时相关的法律监管也必将越来越健全。

总体上来说，随着时代的发展，技术的不断进步，生物识别技术也将迎来新的变化和需求，生物识别技术与互联网、物联网的交集将成为各行业的着力点。

当前的单一的生物识别技术各有优缺点，在应用上难免会出现一干问题。

也许今后的生物识别技术将向多元化交错发展，取长补短，而生物识别技术的市场前景，仍然值得人们瞩目。