生物识别技术在计算机中的应用

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1生物识别技术相关概念

近些年，科技不断发展，人工智能以及生物识别等以前看来遥不可期的技术已经逐渐变得不再神秘，指纹解锁、瞳孔虹膜解锁、声音识别等技术已经逐渐被应用到我们日常的生活中。生物识别技术发展至今，无论是从理论还是实际应用层面都得到了长足发展与进步。生物识别技术是指通过计算机技术与光学光、声、生物传感等生物原理紧密结合从而对人体的生理特征进行识别分析，通过个体生物特征的独特性与唯一性来对个人的身份进行识别与鉴定。人类的生理特征可以分为生理和行为两个层面。基于生理和行为两个特征，我们目前已经发现并应用了多种生物识别技术，而目前发展相对比较成熟且应用相对比较广泛的有人脸、指纹、虹膜、语音识别等。从实际应用需要考量的因素来看，指纹识别技术由于成本低、技术简单等优点发展最为成熟；而人脸识别依靠其方便且适用于人多领域，因此，多被应用于公共领域安全防范；虹膜识别安全性高但成本过高，目前也逐渐被广泛应用于智能手机以及智能门锁。生物识别技术在具体操作时可分为以下几个步骤：①对识别对象进行图像采集；②对采集的生物体进行主要数据信息提取；③对关键数据进行保存；④进行数据信息对比分析。以虹膜识别为例，在具体识别的时候首先要对人眼瞳孔进行纹路、凹陷程度等细节特征进行提取，进而通过提取的这些唯一信息进行安全识别解锁。因为人体的虹膜具有唯一性，因此可以将其用作安全识别工具。

2生物识别技术发展现状

在当今大数据时代，互联网已经渗透到工作、生活的各个方面，信息化以及科技化程度的提高致使信息安全成为摆在人们面前很重要的问题。传统的数字字母形式的密码，由于较容易忘记且并不能完全做到只与单个用户绑定，加上一旦用户忘记密码或密码被盗就会产生严重安全问题，因此存在诸多缺点，而生物技术的出现在逐渐替代传统密码的同时，也展现出了传统密码形式无法比拟的优点，而逐渐替代传统密码形式成为人们识别验证身份的重要手段。近年来，生物识别技术也越来越多被应用到市面上的智能设备当中渗透到我们的生活。2013年苹果率先在智能手机中应用指纹解锁，而最新的iPhoneX、iPhoneXS等新型手机又将虹膜识别应用进来。在应用领域方面，国内外许多软件开发商、电子产品制造商也纷纷将基于生物特征的生物识别技术应用到软件以及硬件等相关产品，而在军事、医疗、卫生、信息安全、金融制造等各个层面也都有生物识别技术的身影，生物识别技术正在被各个行业和领域普遍关注并应用。现阶段，生物识别技术的发展已经相对较成熟，特别是人脸识别技术和虹膜识别技术已经不断发展并出现新的突破。目前，仅国内就有超过99%的厂商可以准确使用该技术，甚至平安科技、大华股份等企业的人脸识别准确率在国际权威榜上都有排名，而在虹膜识别方面，该技术已经被广泛应用到60cm范围内的身份验证上，在诸多领域也被广泛投入应用。据生物识别技术行业调研报告显示，2013年全球生物识别市场使用规模数就已经达到了98亿美元，2015年增加到150亿美元左右，预计到2021年将会增加到300亿元左右，足以见得生物识别技术的市场前景广阔。在中国，生物识别技术市场规模也保持高速增长，在信息安全、金融交易等各个安全领域被广泛应用，发展潜力巨大。但是，生物识别技术虽然快速发展并应用，但是在技术上仍然存在着许多需要攻克的难关和需要突破的技术层面。是否能对现有生物技术的瓶颈进行进一步突破也是生物识别技术该行业未来发展的关键所在。比如指纹识别是当下市场上较为主流的生物识别技术，操作简单快捷，并被广泛使用，但是指纹识别又存在可复制性；人脸识别虽然具有唯一性，但是容易受到光线、角度等外界客观因素的影响；虹膜识别如果瞳距、姿势稍有不对也会影响最终的识别，这些问题也都是未来技术升级改造需要重点关注的。

3生物识别技术在计算机信息安全中的具体应用

3.1生物识别技术的主要应用原理

生物识别技术被广泛应用到计算机信息安全保护系统以及智能手机、平板电脑等现代智能设备当中，对于计算机和智能产品，只要内置操作系统构建，就可以植入和使用生物识别。目前，计算机信息安全中使用最广泛的生物识别技术是指纹识别，其次是声音和面部识别。指纹识别是利用人手上微小凸起的掌纹纹路，每个人的生活方式不同，因此，使用程度和使用方式也有很大差别，所以会导致指纹不同，而指纹相似性的可能性非常低，因此使用指纹进行识别是当今最广泛开发的技术之一。今天，随着技术的快速发展，人类的面部特征也被用于识别。有人说世界上没有两个相同的人，即使是同卵双胞胎的双胞胎，他们的DNA也有微妙的差异；而且，成长环境会导致不同的心理和个性差异，也会使人的外观和特征发生变化，从而导致其五官等仍旧存在细微的差异，这些差异有的或许不能单凭肉眼分辨，但是在复杂的软件识别分析系统中，仍然可以区分两者之间的差异，从而保护计算机中信息的安全性。

3.2生物识别技术为计算机安全系统提供保护

在用户登录界面中，只需要扫描和匹配面部特征与信息，如果匹配成功，则可以成功进入并操作计算机桌面。同时，在手机的应用上，无论是IOS系统还是Android系统，指纹识别指纹解锁技术都已成功开发并用于支付和面部扫描以打开手机等功能。同时，在一些存储重要信息的地方如实验室等，其门禁控制系统将面部扫描、瞳孔识别、语音识别、指纹识别等生物识别技术设置为门禁密码学，以提供更全面的信息安全保护。

3.3生物识别技术促进了计算机安全系统的更新

在生物识别技术还没有大规模普及研发应用之前，人们通常情况下使用关键技术来对重要信息进行安全保护。后来，随着信息数量的增多、复杂程度越来越高，传统的关键技术已经远远不能满足人们对信息安全的高要求。传统的关键技术使用密码、密匙等进行信息识别，存在某些对象缺陷，比如有时候人会忘记自己所设定的密码，从而产生不必要的麻烦，而生物识别技术是基于生物特征的个体差异来进行信息识别，所以如果将生物识别技术与计算机互联，就会面临网络攻击等问题，这也催生了计算机自身对其安全系统的更新与升级。

4生物识别技术未来应用趋势

在信息全球化的大背景及大环境下，未来生物识别技术会在更多的领域发挥作用。近两年来，随着科技的进步以及新技术的突破，原有的指纹解锁识别市场份额也在不断缩水，市场以及受众对生物识别技术的效用也有了更高的要求和期待。因此，在未来类似DNA以及各种生物识别技术交融共同使用的技术也是受市场青睐且安全系数最高的，也是未来生物识别领域发展的方向与趋势。随着信息技术的发展，人们对信息安全越来越重视，生物识别技术也会迎来前所未有的广阔市场。生物识别技术在未来会与我们的日常生活息息相关，也会在我们的生活、工作、学习中发挥着重要作用，创造更大的利益与价值。

参考文献：

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作者:高景煜 单位:西安市第二十六中学