◆韋佳林

生物識別—計算機(jī)科學(xué)對信息安全的技術(shù)性新變革

◆韋佳林

（渭南市瑞泉中學(xué) 陜西 714000）

本文旨在介紹生物識別技術(shù)與計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的相互作用，以此來保障信息安全。為學(xué)生簡要介紹其基本的概要、原理以及發(fā)展前景，旨在培養(yǎng)學(xué)生們對于計算機(jī)科技的興趣，并且對生物識別功能進(jìn)行初步的認(rèn)識，為其后來的學(xué)習(xí)培養(yǎng)興趣。生物識別技術(shù)的應(yīng)用，與計算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互交織，以人體DNA差異為基礎(chǔ)、以導(dǎo)致的性狀差異為原理衍生而出的生物識別系統(tǒng)，并基于技術(shù)的成熟，對其未來發(fā)展進(jìn)行了展望。

生物識別；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化；性狀差異

1 生物識別技術(shù)概述

當(dāng)科技發(fā)展至今，生物識別已經(jīng)不在稱得上是神秘領(lǐng)域。從各種西方國家電影片段中可以看到，瞳孔開鎖，聲音識別的門禁系統(tǒng)，甚至通過大腦的電磁波進(jìn)行實物控制的系統(tǒng)都已經(jīng)不在只是科幻電影里出現(xiàn)的片段。生物識別技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。生物識別，是利用人體的特異性，人們發(fā)現(xiàn)世界上絕不會存在兩個完全相同的DNA，DNA決定了人類的性狀，這就決定了不可能出現(xiàn)兩個相同的性狀，當(dāng)然也不排除存在同卵雙生的雙胞胎。同理，人類的瞳孔，聲線，腦電波等也存在著特異性。基于此理論發(fā)展而來的通過傳感科技，聲，光等高科技系統(tǒng)，與預(yù)先存入的模板進(jìn)行匹配對比，或者說與人所具備的的生理特性進(jìn)行對比，以達(dá)到人們在物質(zhì)上和信息上的安全。生物識別發(fā)展至今，已經(jīng)不僅僅只涉及到單獨某一性狀方面的研究，而是多性狀呈現(xiàn)互融互通的發(fā)展態(tài)勢，尤其在科研以及軍事等重要保密領(lǐng)域，呈現(xiàn)多方面生物識別技術(shù)的利用來保障其內(nèi)部信息的安全。另外，手機(jī)解鎖也具備指紋，面部以及密匙解鎖技術(shù)的共同運(yùn)用。

2 生物識別技術(shù)在計算機(jī)信息安全方面的原理

對于計算機(jī)以及現(xiàn)代智能產(chǎn)品方面，只要存在其操作系統(tǒng)就可以進(jìn)行生物識別的植入。而對于人類的使用現(xiàn)狀來看，使用最為廣泛的仍舊是指紋方面的應(yīng)用，其次是聲音方面，再精確發(fā)展還可以做到面部識別。指紋或者掌印，就是人類手上細(xì)微凸起的細(xì)微紋路。由于各個不同生活方式的人所養(yǎng)成的生活習(xí)性都不同，故而對于手的使用程度以及使用方式也差別巨大，這就導(dǎo)致了指紋的差異。指紋相似的可能性本就極低，因而使用指紋來進(jìn)行識別是現(xiàn)今發(fā)展最為廣泛的技術(shù)之一。再者，每個人所具有的的聲線也是不盡相同的，在這每一個人的發(fā)聲方式以及日常說話習(xí)慣也存在極大差異，因此聲音識別也被人們廣泛的開發(fā)。但是仍舊存在聲音模仿等相似的情況，因此一般而言聲音識別都會建立在指紋識別的基礎(chǔ)之上。在技術(shù)高速發(fā)展的今天，人類五官也被用于識別。有人說世界上不存在兩個完全相同的人，即使是同卵雙生的雙胞胎在其DNA上也存在細(xì)微的差異；而且，生長環(huán)境對雙方也存在一定的影響，同時影響的還有其不同的心理及性格都會使得外貌以及性狀發(fā)生改變，從而導(dǎo)致其五官等仍舊存在細(xì)微的差異?；蛟S這些差異普通人無法識別，但在與計算極其精細(xì)的軟件識別分析系統(tǒng)中，仍舊可以分辨其雙方的差異，進(jìn)而保護(hù)計算機(jī)內(nèi)信息的安全。

3 生物識別對于計算機(jī)信息安全的應(yīng)用

在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中，手機(jī)行業(yè)巨頭蘋果公司早已推出了其Mac系列的臉部識別打開系統(tǒng)的技術(shù)。在用戶登錄界面，只需要將面部進(jìn)行掃描匹配，匹配成功即可進(jìn)入電腦桌面進(jìn)行操作。同時在手機(jī)范圍內(nèi)，不論是IOS系統(tǒng)或者安卓系統(tǒng)，也成功開發(fā)了手指指紋開鎖技術(shù)用于支付以及面部掃描開啟手機(jī)等功能。同時在一些重要的基地、實驗室等儲存重要資料的地方，其門禁系統(tǒng)已經(jīng)將生物識別技術(shù)如面部掃描、瞳孔識別、聲音識別、指紋識別等技術(shù)設(shè)置為門禁密碼技術(shù)，對信息安全提供了更加全面的防護(hù)保障。由于生物體征仍舊存在不穩(wěn)定性，隨著環(huán)境，或者生長等客觀不可避免的因素，例如指紋解鎖就會存在手上存在水珠或其他客觀原因?qū)е聼o法解鎖的現(xiàn)象，因此，原始的采用數(shù)字和字母組合的密碼技術(shù)仍舊在使用，配合密碼輸入可以有效地避免生物識別技術(shù)的失效，為人類提供了更加便捷安全的生活方式。

4 生物識別對于計算機(jī)信息安全的技術(shù)原理概述

計算機(jī)是如何執(zhí)行生物識別指令，并且可以準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行判斷？首先要做的是將生物的體征掃描進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理。由于計算機(jī)只能進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)字編碼程序的執(zhí)行，進(jìn)行對比的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)的對比，因而還需要進(jìn)行通過掃描生物特性轉(zhuǎn)化從而進(jìn)行特征模板的制作。為此，先用自動掃描儀掃描到的人體特征例如指紋、面部、瞳孔、聲音等，傳輸至計算機(jī)處理器中，在此過程中，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，在中央處理器中進(jìn)行數(shù)據(jù)對比分析，并將結(jié)果指令反饋給聯(lián)動系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作。因而實質(zhì)上仍舊存在物聯(lián)網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整個接收、操作以及反饋體系，是整個系統(tǒng)的核心?；谥醒胩幚砥髦械乃惴ǔ绦蜻M(jìn)行計算得出結(jié)果，進(jìn)行信息的反饋。在整個過程中，網(wǎng)絡(luò)仍然起到了無法撼動的地位。信息通過系統(tǒng)傳遞到實物中，繼而執(zhí)行開門或開鎖的動作。不論是手機(jī)、計算機(jī)甚至是門禁等系統(tǒng)，都需要與其實物進(jìn)行互聯(lián)操作，才能完成整個系統(tǒng)的聯(lián)動。

5 生物識別對于計算機(jī)信息安全的革新

在生物識別技術(shù)未發(fā)展之前，人們使用密匙技術(shù)進(jìn)行信息的防護(hù)。但在信息化不斷發(fā)展的今天，僅僅使用密匙技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠達(dá)到信息安全的要求的。況且，密匙技術(shù)存在一定的客觀性缺陷，例如人類的記憶缺陷等。生物識別技術(shù)是基于生物的特征性狀的差異進(jìn)行識別，存在缺陷較密匙而言風(fēng)險更低，安全性更能有所保障。但是一旦生物識別技術(shù)與計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生關(guān)聯(lián)，就意味著網(wǎng)絡(luò)攻擊成為了另一大威脅。因而不僅僅需要發(fā)展生物識別技術(shù)，同時需要進(jìn)行計算機(jī)防護(hù)系統(tǒng)的升級換代。

現(xiàn)今已經(jīng)存在的識別方式有：指紋、聲音、虹膜、瞳孔、耳廓、DNA、面部、筆跡檢測等。但計算機(jī)技術(shù)仍舊在高速發(fā)展，在科技迅速發(fā)展的洪流當(dāng)中，集成芯片的發(fā)展同樣迅速，且未來發(fā)展不可想象?，F(xiàn)在指紋技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，在各種身份驗證場所都已經(jīng)將其投入使用。在不遠(yuǎn)的將來，生物識別的發(fā)展更是無可估量?，F(xiàn)今正在高速發(fā)展的面部識別系統(tǒng)，在未來或許將取代指紋識別技術(shù)，只需要其雙眼聚焦于掃描器，在集成芯片高速處理系統(tǒng)的加持下，瞬間就可以完成其匹配程序。人腦中的腦電波在測謊儀中的運(yùn)用證明了其真實的可用性。在未來或許人只需要動一動大腦，接受腦電波的系統(tǒng)憑借此技術(shù)也可以進(jìn)行匹配分析達(dá)到識別目的。目前這一技術(shù)仍舊還只是存在于科幻片的想象之中。

6 小結(jié)

科學(xué)技術(shù)發(fā)展日益快速的今天，生物識別技術(shù)的廣泛應(yīng)用對于生活的便利以及為信息安全進(jìn)行保障有目共睹。配合計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，對于存儲在其中的信息的安全保障也是較原來的密碼系統(tǒng)有著顯著的提高。生物識別技術(shù)在今天已經(jīng)開拓了指紋、聲音、虹膜、視網(wǎng)膜、面部等一系列領(lǐng)域，由于人類自身的DNA本身就存在個體的差異性，因而在DNA的控制下，人體的各個性狀特征就存在著差異。生物識別系統(tǒng)在自動掃描技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、以及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等計算機(jī)技術(shù)的支持下，為生物識別技術(shù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)，為信息安全的保障提供了強(qiáng)有力的支持。

[1]李見.指紋識別技術(shù)的研究和發(fā)展[J].重慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2004.

[2]劉江濤，邢輝.分析生物識別技術(shù)在信息安全領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用[J].信息化建設(shè)，2016.

[3]張忠國.淺談生物識別技術(shù)在人社領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017.