假指紋肆虐！將引發(fā)一場技術生死博弈

指紋作為人體特征之一，因其重復率極?。s為150億分之一），被稱為“人體身份證”。隨著指紋識別技術的普及，尤其是在手機上的大量應用，以往用于刑偵領域的這一技術如今已經(jīng)商業(yè)化，曾經(jīng)高大上的技術已經(jīng)開始和我們的生活息息相關。

既然這技術已經(jīng)如此陰魂不散地“迫害”到了我們的生活，我們就有必要了解一下這一 “妖孽”究竟為何物。今天小編就和大家一起聊一聊指紋識別的那些事兒。

工作原理

談到指紋識別技術，簡單來講，其主要工作過程分三步，即指紋圖像采集、指紋圖像處理和細節(jié)匹配（如圖1）。

首先，通過指紋識別設備（例如手機指紋識別芯片）讀取人體指紋，并對指紋圖像進行預處理，然后進行特征值提取，形成特征數(shù)據(jù)模型，即模板。當再次輸入指紋時，會將“新”指紋與模板進行比對，計算出相似程度。若果相似程度大于設定值，就可以實現(xiàn)解鎖。

what？玩呢？這么復雜的技術被你三言兩語就概括啦？

圖1 指紋識別技術的工作流程

大家不要著急，小編上面講的只是指紋識別的最基本的三步，如果要細化的話，還應該分6～7步，如圖2所示。

圖2 指紋識別基本原理

1）首先，由生物識別傳感器采集指紋，并對指紋原始圖像進行預處理，得到一個清晰的指紋圖像。其中，指紋圖像的分割對一些光學儀器采集到的指紋，分割相對容易，而對一些電容傳感器采集到的指紋圖像，分割則比較困難，具體預處理及分割方法見表2。

2）然后，運用指紋算法提取指紋圖像最具代表性的一些特征建立指紋的數(shù)字表示（即特征數(shù)據(jù)）。這是一種單方向的轉換，即只能從指紋圖像轉換成特征數(shù)據(jù)，而不能從特征數(shù)據(jù)轉換成指紋圖像，因而更安全。另外，特征文件存儲的是從指紋圖像上找到的“細節(jié)點”，即指紋紋路的分叉點或末梢點，這些數(shù)據(jù)通常稱為模板。

3）用戶注冊后，模板被保存在設備的安全存儲中，大概會占據(jù)1KB的存儲空間。

4）待用戶使用設備并輸入指紋時，設備運用算法將獲取的當前指紋與注冊模板進行對比，經(jīng)過計算得出相似度。

5）根據(jù)算法預設的閾值，判定指紋是否匹配，然后決定是否允許通過認證。若相似度高于預設閾值，則通過認證;若相似度低于預設閾值，則認證失敗。

6）到第五步基本已經(jīng)完成指紋識別，假指紋識別技術是對指紋識別技術的又一補充（后續(xù)將進行詳細介紹）。

從指紋識別的工作過程，我們可以看到，識別指紋其實就是一個兩次輸入指紋的對比過程，由于人體指紋是唯一的，因而，識別指紋就變得“很簡單”。其實不然，由于模板是識別的注冊指紋的部分特征，而雖然人體指紋時唯一的，但是再次錄入時的指紋與注冊指紋并非完全匹配，為了既能避免指紋識別的安全性，又能提升指紋的識別率，閾值的設定則尤為重要。同時，誤差過濾是另一重要影響因素。

指紋特征的基本概念

在介紹指紋識別的誤差過濾之前，我們還是很有必要搞清楚一些關于指紋特征的基本概念的。

指紋紋路并不是連續(xù)的、平滑筆直的，而是經(jīng)常出現(xiàn)中斷、分叉或轉折。這些斷點、分叉點和轉折點就稱為“特征點”。特征點提供了指紋唯一性的確認信息，其中最典型的是終結點和分叉點，這也是指紋識別算法一般會選擇提取的特征點，其它的還包括分歧點、孤立點、環(huán)點、短紋等。為了方便大家理解，小編這里直接給一個表格來描述基本的指紋特征，如表1所示，當然，大家也沒必要去記這些概念，只要看到知道大概是怎么回事就可以啦。

表1 指紋特征的基本概念