生物識別技術在計算機中的應用

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1生物識別技術相關概念

近些年，科技不斷發展，人工智能以及生物識別等以前看來遙不可期的技術已經逐漸變得不再神秘，指紋解鎖、瞳孔虹膜解鎖、聲音識別等技術已經逐漸被應用到我們日常的生活中。生物識別技術發展至今，無論是從理論還是實際應用層面都得到了長足發展與進步。生物識別技術是指通過計算機技術與光學光、聲、生物傳感等生物原理緊密結合從而對人體的生理特征進行識別分析，通過個體生物特征的獨特性與唯一性來對個人的身份進行識別與鑒定。人類的生理特征可以分為生理和行為兩個層面?；谏砗托袨閮蓚€特征，我們目前已經發現并應用了多種生物識別技術，而目前發展相對比較成熟且應用相對比較廣泛的有人臉、指紋、虹膜、語音識別等。從實際應用需要考量的因素來看，指紋識別技術由于成本低、技術簡單等優點發展最為成熟；而人臉識別依靠其方便且適用于人多領域，因此，多被應用于公共領域安全防范；虹膜識別安全性高但成本過高，目前也逐漸被廣泛應用于智能手機以及智能門鎖。生物識別技術在具體操作時可分為以下幾個步驟：①對識別對象進行圖像采集；②對采集的生物體進行主要數據信息提取；③對關鍵數據進行保存；④進行數據信息對比分析。以虹膜識別為例，在具體識別的時候首先要對人眼瞳孔進行紋路、凹陷程度等細節特征進行提取，進而通過提取的這些唯一信息進行安全識別解鎖。因為人體的虹膜具有唯一性，因此可以將其用作安全識別工具。

2生物識別技術發展現狀

在當今大數據時代，互聯網已經滲透到工作、生活的各個方面，信息化以及科技化程度的提高致使信息安全成為擺在人們面前很重要的問題。傳統的數字字母形式的密碼，由于較容易忘記且并不能完全做到只與單個用戶綁定，加上一旦用戶忘記密碼或密碼被盜就會產生嚴重安全問題，因此存在諸多缺點，而生物技術的出現在逐漸替代傳統密碼的同時，也展現出了傳統密碼形式無法比擬的優點，而逐漸替代傳統密碼形式成為人們識別驗證身份的重要手段。近年來，生物識別技術也越來越多被應用到市面上的智能設備當中滲透到我們的生活。2013年蘋果率先在智能手機中應用指紋解鎖，而最新的iPhoneX、iPhoneXS等新型手機又將虹膜識別應用進來。在應用領域方面，國內外許多軟件開發商、電子產品制造商也紛紛將基于生物特征的生物識別技術應用到軟件以及硬件等相關產品，而在軍事、醫療、衛生、信息安全、金融制造等各個層面也都有生物識別技術的身影，生物識別技術正在被各個行業和領域普遍關注并應用?，F階段，生物識別技術的發展已經相對較成熟，特別是人臉識別技術和虹膜識別技術已經不斷發展并出現新的突破。目前，僅國內就有超過99%的廠商可以準確使用該技術，甚至平安科技、大華股份等企業的人臉識別準確率在國際權威榜上都有排名，而在虹膜識別方面，該技術已經被廣泛應用到60cm范圍內的身份驗證上，在諸多領域也被廣泛投入應用。據生物識別技術行業調研報告顯示，2013年全球生物識別市場使用規模數就已經達到了98億美元，2015年增加到150億美元左右，預計到2021年將會增加到300億元左右，足以見得生物識別技術的市場前景廣闊。在中國，生物識別技術市場規模也保持高速增長，在信息安全、金融交易等各個安全領域被廣泛應用，發展潛力巨大。但是，生物識別技術雖然快速發展并應用，但是在技術上仍然存在著許多需要攻克的難關和需要突破的技術層面。是否能對現有生物技術的瓶頸進行進一步突破也是生物識別技術該行業未來發展的關鍵所在。比如指紋識別是當下市場上較為主流的生物識別技術，操作簡單快捷，并被廣泛使用，但是指紋識別又存在可復制性；人臉識別雖然具有唯一性，但是容易受到光線、角度等外界客觀因素的影響；虹膜識別如果瞳距、姿勢稍有不對也會影響最終的識別，這些問題也都是未來技術升級改造需要重點關注的。

3生物識別技術在計算機信息安全中的具體應用

3.1生物識別技術的主要應用原理

生物識別技術被廣泛應用到計算機信息安全保護系統以及智能手機、平板電腦等現代智能設備當中，對于計算機和智能產品，只要內置操作系統構建，就可以植入和使用生物識別。目前，計算機信息安全中使用最廣泛的生物識別技術是指紋識別，其次是聲音和面部識別。指紋識別是利用人手上微小凸起的掌紋紋路，每個人的生活方式不同，因此，使用程度和使用方式也有很大差別，所以會導致指紋不同，而指紋相似性的可能性非常低，因此使用指紋進行識別是當今最廣泛開發的技術之一。今天，隨著技術的快速發展，人類的面部特征也被用于識別。有人說世界上沒有兩個相同的人，即使是同卵雙胞胎的雙胞胎，他們的DNA也有微妙的差異；而且，成長環境會導致不同的心理和個性差異，也會使人的外觀和特征發生變化，從而導致其五官等仍舊存在細微的差異，這些差異有的或許不能單憑肉眼分辨，但是在復雜的軟件識別分析系統中，仍然可以區分兩者之間的差異，從而保護計算機中信息的安全性。

3.2生物識別技術為計算機安全系統提供保護

在用戶登錄界面中，只需要掃描和匹配面部特征與信息，如果匹配成功，則可以成功進入并操作計算機桌面。同時，在手機的應用上，無論是IOS系統還是Android系統，指紋識別指紋解鎖技術都已成功開發并用于支付和面部掃描以打開手機等功能。同時，在一些存儲重要信息的地方如實驗室等，其門禁控制系統將面部掃描、瞳孔識別、語音識別、指紋識別等生物識別技術設置為門禁密碼學，以提供更全面的信息安全保護。

3.3生物識別技術促進了計算機安全系統的更新

在生物識別技術還沒有大規模普及研發應用之前，人們通常情況下使用關鍵技術來對重要信息進行安全保護。后來，隨著信息數量的增多、復雜程度越來越高，傳統的關鍵技術已經遠遠不能滿足人們對信息安全的高要求。傳統的關鍵技術使用密碼、密匙等進行信息識別，存在某些對象缺陷，比如有時候人會忘記自己所設定的密碼，從而產生不必要的麻煩，而生物識別技術是基于生物特征的個體差異來進行信息識別，所以如果將生物識別技術與計算機互聯，就會面臨網絡攻擊等問題，這也催生了計算機自身對其安全系統的更新與升級。

4生物識別技術未來應用趨勢

在信息全球化的大背景及大環境下，未來生物識別技術會在更多的領域發揮作用。近兩年來，隨著科技的進步以及新技術的突破，原有的指紋解鎖識別市場份額也在不斷縮水，市場以及受眾對生物識別技術的效用也有了更高的要求和期待。因此，在未來類似DNA以及各種生物識別技術交融共同使用的技術也是受市場青睞且安全系數最高的，也是未來生物識別領域發展的方向與趨勢。隨著信息技術的發展，人們對信息安全越來越重視，生物識別技術也會迎來前所未有的廣闊市場。生物識別技術在未來會與我們的日常生活息息相關，也會在我們的生活、工作、學習中發揮著重要作用，創造更大的利益與價值。

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作者:高景煜 單位:西安市第二十六中學