近年來(lái)，隨著生物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，生物識(shí)別技術(shù)已經(jīng)深入到門禁系統(tǒng)、金融機(jī)構(gòu)、智能手機(jī)等人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯姆椒矫婷妗Ｔ谛鹿诜窝滓咔榈拇呋?，因生物識(shí)別技術(shù)具有安全高效且衛(wèi)生、無(wú)接觸的特性，而被更加廣泛地應(yīng)用于智能城市的各個(gè)領(lǐng)域，極大的方便了人們的使用。預(yù)計(jì)，生物識(shí)別技術(shù)作為后新冠疫情時(shí)代的核心技術(shù)，或?qū)⒂瓉?lái)新的發(fā)展機(jī)遇。
什么是生物識(shí)別技術(shù)
生物識(shí)別技術(shù)是指在讀取和分析用戶身體的特定部位后，與現(xiàn)有存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而確認(rèn)本人身份并進(jìn)行驗(yàn)證的技術(shù)。與身份證或密碼不同，由于它使用的是個(gè)人的唯一信號(hào)，所以不用擔(dān)心被盜或者丟失，并且難以偽造或篡改，因此該技術(shù)主要用于需要保證安全的地方。
目前，生物識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于金融服務(wù)、通信、信息安全、醫(yī)療、治安管理、電子商務(wù)等領(lǐng)域。由于新冠疫情在全球蔓延，人們對(duì)非接觸系統(tǒng)的關(guān)注度越來(lái)越高，結(jié)合生物識(shí)別技術(shù)之一的人臉識(shí)別的產(chǎn)品和系統(tǒng)備受關(guān)注。除了人臉識(shí)別之外，利用指紋、虹膜、掌靜脈等多種生物識(shí)別技術(shù)也適用于各個(gè)領(lǐng)域，且使用率較高。
日常生活中，當(dāng)我們提及生物識(shí)別技術(shù)時(shí)，我們通常會(huì)想到指紋或面部等身體識(shí)別方法。但生物識(shí)別大致可以分為身體上的生理生物識(shí)別（Physilogical Biometrics）和習(xí)慣上的行為生物識(shí)別（Behavioral Biometrics）。
身體上的生物生理識(shí)別是一種利用人的身體結(jié)構(gòu)或遺傳基因等的生物學(xué)測(cè)定方法，除了被我們所熟知的面部、指紋、靜脈和虹膜外，還包括視網(wǎng)膜和DNA。習(xí)慣上的行為生物識(shí)別是一種無(wú)需生物學(xué)測(cè)定也能驗(yàn)證身份的替代方法，如筆跡、聲音和步態(tài)等都屬于這一范疇。
幾種常見的生物識(shí)別技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)
下面我們對(duì)幾種常見的生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
指紋識(shí)別技術(shù)
指紋識(shí)別技術(shù)指的是通過(guò)采集手指上的紋路來(lái)實(shí)現(xiàn)生物身份識(shí)別。大家都知道人類指紋的紋路是沒有重復(fù)的，也就是說(shuō)，每一個(gè)人的指紋都是唯一的，因此通過(guò)指紋可以進(jìn)行身份識(shí)別。現(xiàn)如今，指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用在各種數(shù)碼產(chǎn)品中，比如應(yīng)用于智能手機(jī)上，是一種較為普遍的識(shí)別方法；也安裝在數(shù)碼門鎖和筆記本電腦等設(shè)備上以限制外人使用。另外，指紋識(shí)別還被廣泛用于各地的門禁系統(tǒng)和考勤管理中。
指紋識(shí)別技術(shù)推動(dòng)了生物識(shí)別市場(chǎng)的增長(zhǎng)，但自去年新型冠狀病毒出現(xiàn)以來(lái)，情況發(fā)生了巨大變化。隨著無(wú)接觸（Untact）需求的激增，通過(guò)手指接觸操作的指紋識(shí)別需求開始急劇下降，基于人工智能的面部識(shí)別取而代之。即便如此，現(xiàn)如今指紋識(shí)別技術(shù)仍在生物識(shí)別市場(chǎng)中占據(jù)最大份額。
優(yōu)點(diǎn)：1、操作便捷、識(shí)別率高，耗時(shí)短；2、指紋紋路唯一，所以穩(wěn)定性和可靠性高；3、指紋損壞后，可以再生，不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)丟失。
缺點(diǎn)：1、指紋采集過(guò)程繁瑣，需要多次進(jìn)行；2、存在缺陷，不排除有的人天生沒有指紋的情況；3、手指蛻皮或者指紋損壞，短期內(nèi)無(wú)法正確識(shí)別；4、指紋可以被復(fù)制、偽裝，導(dǎo)致其安全性大大降低。
人臉識(shí)別技術(shù)
人臉識(shí)別技術(shù)是近年來(lái)最流行的生物識(shí)別方法。人臉識(shí)別技術(shù)是一種通過(guò)熱紅外線成像、三維測(cè)量、骨骼分析等方式，對(duì)人臉的形態(tài)或熱圖像進(jìn)行掃描、儲(chǔ)存和識(shí)別的技術(shù)，并與利用相機(jī)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較從而確認(rèn)身份。新冠疫情爆發(fā)后，基于人工智能的人臉識(shí)別正在迅速填補(bǔ)指紋識(shí)別無(wú)法實(shí)現(xiàn)非接觸的技術(shù)空白，人臉數(shù)據(jù)可使用相機(jī)實(shí)現(xiàn)非面對(duì)面采集和非接觸式身份驗(yàn)證，同時(shí)保持生物識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。最近人臉識(shí)別技術(shù)通過(guò)不斷升級(jí)已經(jīng)擺脫了單純地只識(shí)別臉部的形態(tài)，還能識(shí)別是否佩戴口罩。
優(yōu)點(diǎn)：1、不需要刻意保持一個(gè)表情，可以在完全自然狀態(tài)下進(jìn)行；2、不需要接觸，方便衛(wèi)生，減少疾病傳染風(fēng)險(xiǎn)；3、支持同時(shí)識(shí)別出多個(gè)人的臉部特征。
缺點(diǎn)：1、人臉不像手指那樣不需要裝扮，在化妝或者整容之后可能就無(wú)法識(shí)別了，還可能偽裝成他人，導(dǎo)致安全性下降；2、可以通過(guò)使用他人照片或者一段臉部視頻來(lái)偽裝他人，造成錯(cuò)誤的匹配，降低安全性；3、因?yàn)槿四槻杉吞幚淼臄?shù)據(jù)相比指紋要多，所以速率上沒有指紋識(shí)別快。
虹膜識(shí)別技術(shù)
虹膜識(shí)別技術(shù)是一種通過(guò)分析虹膜的形狀和顏色、視網(wǎng)膜毛細(xì)血管的形態(tài)等虹膜特征，并將其信息化，作為識(shí)別個(gè)人身份的手段而開發(fā)的認(rèn)證方式。虹膜具有在出生18個(gè)月大后終生不變的優(yōu)點(diǎn)。此外，虹膜識(shí)別技術(shù)不僅適用于視力障礙者、白內(nèi)障、青光眼等眼疾患者，即使佩戴隱形眼鏡或眼鏡，只要不是顏色較深的墨鏡或美瞳就可以進(jìn)行識(shí)別虹膜。因?yàn)槿搜鄄拷Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及特殊性，一般是無(wú)法進(jìn)行復(fù)制和修改的，所以虹膜識(shí)別是所有生物識(shí)別技術(shù)中準(zhǔn)確性最高的。
優(yōu)點(diǎn)：1、眼部的特殊性，不會(huì)被修改和復(fù)制，安全性高；2、與人臉識(shí)別一樣，無(wú)接觸，安全衛(wèi)生，可避免疾病的傳播感染。
缺點(diǎn)：1、虹膜識(shí)別硬件造價(jià)大，相較于其它識(shí)別無(wú)法進(jìn)行快速大范圍推廣；2、不得佩戴深顏色的墨鏡或美瞳，識(shí)別不方便；3、在當(dāng)前的技術(shù)條件下，識(shí)別準(zhǔn)確率低，速率也比較低。
掌靜脈識(shí)別技術(shù)
掌靜脈識(shí)別，顧名思義，就是對(duì)手掌靜脈進(jìn)行掃描和認(rèn)證。掌靜脈識(shí)別系統(tǒng)首先通過(guò)靜脈識(shí)別儀獲得個(gè)人掌靜脈分布圖，再根據(jù)專用比對(duì)算法提取特征值。靜脈比對(duì)時(shí)，實(shí)時(shí)采樣靜脈圖，運(yùn)用先進(jìn)的濾波、圖像二值化、細(xì)化手段對(duì)數(shù)字圖像提取特征，同存儲(chǔ)在主機(jī)中靜脈特征值進(jìn)行比對(duì)，采用復(fù)雜的匹配算法對(duì)靜脈特征進(jìn)行匹配，從而對(duì)個(gè)人進(jìn)行身份鑒定和確認(rèn)。雖然掌靜脈識(shí)別目前尚未被廣泛應(yīng)用，但在銀行系統(tǒng)中應(yīng)用最為活躍，應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。
優(yōu)點(diǎn)：1、屬于內(nèi)生理特征，不會(huì)磨損，較難偽造，具有很高安全性；2、血管特征通常更明顯，容易辨識(shí)，抗干擾性好；3、可實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量，使用便利，交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)低，易于為用戶接受；4、不易受手表面?zhèn)刍蛴臀鄣挠绊?。即使手掌有濕氣或異物的狀態(tài)下，也能快速識(shí)別皮膚內(nèi)部的血管，從而減低被復(fù)制的風(fēng)險(xiǎn)；5、靜脈模式終生不變，一旦注冊(cè)，無(wú)需重新注冊(cè)即可使用。
缺點(diǎn)：1、由于采集方式受自身特點(diǎn)的限制，產(chǎn)品難以小型化；2、采集設(shè)備有特殊要求，設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，制造成本高；3、由于目前人工智能算法不多，只有極少數(shù)廠商有能力應(yīng)對(duì)海量掌靜脈數(shù)據(jù)的瞬時(shí)比對(duì)。
聲紋識(shí)別技術(shù)
聲紋識(shí)別技術(shù)是運(yùn)用了聲紋的圖譜的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的生物識(shí)別技術(shù)。主要是通過(guò)聲音信號(hào)處理、聲紋特征提取和建模，然后再進(jìn)行信息比對(duì)和身份辨別。
優(yōu)點(diǎn)：1、聲音獲取方便，操作便捷，捕獲硬件成本低；2、可以進(jìn)行遠(yuǎn)程身份認(rèn)證；3、算法相較其他生物識(shí)別復(fù)雜度低。
缺點(diǎn)：1、易受身體狀況、年齡、情緒等因素影響，造成識(shí)別失??；2、易受環(huán)境噪音干擾；3、麥克風(fēng)參數(shù)（比如信道等）因素也會(huì)影響識(shí)別效率。
生物識(shí)別技術(shù)的未來(lái)展望
自新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，遠(yuǎn)程工作模式激增，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)安全威脅日益增加。作為電子郵件、金融、社交等數(shù)字生活主要安全手段的密碼正成為網(wǎng)絡(luò)攻擊者的主要攻擊目標(biāo)。根據(jù)微軟的一項(xiàng)調(diào)查研究顯示，人們通常在密碼中使用包含姓名和生日等的單詞和數(shù)字來(lái)創(chuàng)建不容易忘記的密碼，十分之一的人在所有賬戶使用相同的密碼。這導(dǎo)致了全世界每秒發(fā)生大約 579 起密碼黑客攻擊事件，每年大約發(fā)生 180 億次密碼黑客攻擊事件。傳統(tǒng)密碼的安全性令人堪憂。
隨著生物識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展，生物識(shí)別技術(shù)安全性得到公認(rèn)，并且已經(jīng)深入滲透到門禁、金融機(jī)構(gòu)、智能手機(jī)等日常生活中。生物識(shí)別技術(shù)已經(jīng)超越了單純的門禁管制，被廣泛應(yīng)用于國(guó)家機(jī)關(guān)或健康保險(xiǎn)等領(lǐng)域的身份認(rèn)證，并擴(kuò)散到了無(wú)人商店、無(wú)人網(wǎng)吧等無(wú)人生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域中。除此之外，它還應(yīng)用于智能城市和機(jī)場(chǎng)等各個(gè)領(lǐng)域，極大地提高了人們使用的便利性。生物識(shí)別技術(shù)還與新冠疫情防疫工作相結(jié)合，成為后新冠疫情時(shí)代的核心技術(shù)而備受關(guān)注。
據(jù)韓國(guó)《安全世界》和韓國(guó)《安全新聞》今年發(fā)布的《2021國(guó)內(nèi)外安全市場(chǎng)展望報(bào)告》預(yù)測(cè)，韓國(guó)國(guó)內(nèi)生物識(shí)別市場(chǎng)規(guī)模將從2020年的3148億韓元增加至2021年的3510億韓元，到2022年將達(dá)到3,915億韓元。這分別對(duì)應(yīng)整體物理安全市場(chǎng)規(guī)模的8.18%、8.78%和9.39%，市場(chǎng)份額逐年增加。
全球企業(yè)增長(zhǎng)咨詢公司弗若斯特沙利文（Frost & Sullivan）公司發(fā)布的《2024全球生物識(shí)別市場(chǎng)分析報(bào)告》預(yù)測(cè)，截至2024年，全球生物識(shí)別技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模將以年平均19.6%的增速增長(zhǎng)，到2024年將達(dá)到459.6億美元。市場(chǎng)潛力巨大。
當(dāng)然，正如前面我們所提到的，生物識(shí)別技術(shù)還存在很多技術(shù)短板和不足之處，其發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。業(yè)界人士普遍認(rèn)為，識(shí)別的準(zhǔn)確性、用戶的便利性（包括安全性）以及識(shí)別所需時(shí)間成為決定生物識(shí)別解決方案和產(chǎn)品成敗的3個(gè)最重要的關(guān)鍵要素。
