生物测定学被定义为用于测量,分析和/或记录人类独特的生理或行为特征的科学和/或技术方法的研究和应用。事实上,我们中的许多人现在已经以我们的指纹和脸的形式使用生物识别技术。
虽然生物识别技术已经被各行各业使用了数十年,但现代科技已经帮助它获得了更多的公众意识。例如,许多最新的智能手机具有指纹扫描仪和/或面部识别功能以解锁设备。生物识别技术利用了从一个人到另一个人的独特人类特征 - 我们自己成为识别/认证的手段,而不必输入密码或密码。
与所谓的相比 基于令牌 (例如钥匙,身份证,驾驶执照)和 以知识为基础 (例如PIN码,密码)访问控制方法,生物识别特征更难以破解,窃取或伪造。这就是为什么生物识别技术通常受到高级别安全进入(例如政府/军事建筑),访问敏感数据/信息以及防止欺诈或盗窃的原因之一。
生物特征识别/认证所使用的特征主要是永久性的,这提供了便利 - 您不能简单地忘记或意外地将它们留在家中的某个地方。然而,生物识别数据的收集,存储和处理(特别是关于消费者技术)通常会引起对个人隐私,安全性和身份保护的担忧。
生物特征
目前使用的是许多生物特征,每个特征都有不同的收集,测量,评估和应用方式。生物识别中使用的生理特征与 形状和/或组成 身体一些例子是(但不限于):
- 脱氧核糖核酸
- 指纹/掌纹
- 光圈/视网膜
- 面对
- 静脉几何
- 香味/气味
生物识别中使用的行为特征 - 有时称为行为计量学 - 与…有关 通过行动表现出独特的模式 。一些例子是(但不限于):
- 语音
- 步态
- 签名
- 按键
- 心跳
选择特征是因为特定因素使它们适用于生物识别测量和识别/认证。七个因素是:
- 环球 - 每个人都必须拥有它。
- 独特 - 应该有足够的差异来区分不同的个体。
- 持久性 - 随时间变化的阻力(即它如何抵抗衰老)。
- 收藏 - 易于获取和测量。
- 表现 - 匹配的速度和准确性。
- 规避 - 它是多么容易被伪造或模仿。
- 可接受性 - 人们对特定生物识别技术/过程的开放性(即,更容易和更少侵入性的技术,例如智能手机中的指纹扫描仪,往往被更广泛地接受)。
这些因素也有助于确定一种生物识别解决方案是否可以更好地应用于某种情况。但也考虑了成本和整个收集过程。例如,指纹和面部扫描仪体积小,价格低廉,快速且易于实现到移动设备中。这就是智能手机用于分析体臭或静脉几何形状而不是硬件的原因!
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生物识别技术的工作原理
生物识别/认证从收集过程开始。这需要设计用于捕获特定生物识别数据的传感器。许多iPhone用户可能熟悉设置Touch ID,他们不得不一遍又一遍地将手指放在Touch ID传感器上。
用于收集的设备/技术的准确性和可靠性有助于在后续步骤(即匹配)中维持更高的性能和更低的错误率。基本上,新技术/发现有助于通过更好的硬件改进流程。
某些类型的生物识别传感器和/或收集过程在日常生活中比其他类型更常见和普遍(即使与识别/认证无关)。考虑:
- 法医学: 执法机构定期收集指纹,DNA样本(头发,血液,唾液等),视频监控(面部/步态识别),手写/签名和录音(说话人识别),以帮助建立犯罪现场和识别个人。在电影和电视节目中经常描绘该过程(即,用不同程度的实际真实感戏剧化)。您甚至可以为有抱负的侦探购买法医科学玩具。
- 计算机安全: 指纹扫描仪是一种越来越多的安全功能,可以集成到移动设备中 - 这些扫描仪已经可用于台式机/笔记本电脑多年(包括集成和单独的单元)。智能手机(如带有Face ID的Apple iPhone X或任何使用Google Smart Lock的Android)中的面部识别功能可代替指纹扫描仪执行安全操作(通常是解锁)。
- 医学: 许多年度健康检查包括数字视网膜成像作为全面眼科检查的(可选)增强。眼睛内部的照片帮助医生筛查眼疾/病情。还有基因检测,医生用它来帮助个人确定发展遗传性疾病/病症的风险和前景。亲子鉴定也很常见(通常是一些日间谈话节目的反复出现的主题)。
- 家 娱乐/自动化: 语音识别(不同于 说话人识别 ,取证用于通过语音模式识别个人)已经有一段时间了。它主要应用于单词识别,例如语音到文本,语言翻译和设备控制。如果你与Apple的Siri,亚马逊的Alexa,Android的Google Now和/或微软的Cortana进行过对话,那么你就会体验到语音识别的娱乐性。许多智能家居设备也可以通过语音激活自动化。
- 购买/合同: 如果您曾经使用信用卡付款和/或与某个人/实体建立了协议(例如身份证,银行支票,医疗/保险,职务/契约,遗嘱,租房等),您可能已经拥有签下你的名字。可以检查这些签名以帮助建立身份和/或伪造 - 训练有素的专业人员能够辨别出一个人手写的自然变化与表明完全不同的作家的差异。
一旦生物特征样本被捕获传感器(或传感器),信息就会通过计算机算法进行分析。算法被编程以识别和提取特征的某些方面和/或模式(例如指纹的脊和谷,视网膜中的血管网络,虹膜的复杂标记,声音的音调和风格/节奏等),通常转换数据为数字格式/模板。
数字格式使信息更容易分析/与其他人比较。良好的安全实践将涉及所有数字数据/模板的加密和安全存储。
接下来,处理过的信息传递给匹配算法,该算法将输入与保存在系统数据库中的一个(即认证)或更多(即识别)条目进行比较。匹配涉及评估过程,其计算相似度,误差(例如来自收集过程的缺陷),自然差异(即,一些人类特征可以经历随时间的细微变化)等等。如果分数超过匹配的最小标记,则系统成功识别/验证个人。
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生物识别与身份验证(验证)
在生物识别技术方面,术语“识别”和“认证”经常相互混淆。但是,每个人都在问一个略有不同但又截然不同的问题。
生物识别想知道 你是谁 - 一对多匹配过程将生物特征数据输入与数据库中的所有其他条目进行比较。例如,将处理在犯罪现场发现的未知指纹以识别其所属的人。
生物识别身份验证想知道是否 你是谁自称是谁 - 一对一匹配流程将生物识别数据输入与数据库中的一个条目(通常是您之前已注册参考的条目)进行比较。例如,使用指纹扫描仪解锁智能手机时,它会检查以确保您确实是该设备的授权所有者。