生物識別技術在電子商務領域的應用

1、論文中文題目作者姓名吉林大學分 類 號：TP* 單位代碼：1 0 1 8 3研究生學號：H* 密 級：公 開（以上為宋體加粗小四號字）吉 林 大 學碩士學位論文生物識別技術在電子商務領域的應用Title（論文英文題目）（要求Arial體小三號字）作者姓名：某 某 某專 業(yè)：*研究方向：*指導教師：* 教授培養(yǎng)單位：計算機科學與技術學院2011年4月未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進行任何形式的復制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學術性使用不在此限）。否則，應承擔侵權(quán)的法律責任。吉林大學碩士

2、學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的碩士學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文都是自己編寫的，沒有其他人已經(jīng)撰寫或者是發(fā)表的成果。在本文中對于那些已經(jīng)做出過貢獻的人都已經(jīng)進行明確的標出來了。針對該論文申明的法律結(jié)果都有作者本人自己承擔。學位論文作者名：日期：2011 年 4 月 2 日中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫投稿聲明研究生院：本人同意其出版章程的內(nèi)容，愿意將本人的學位論文委托研究生院向中國學術期刊（光盤版）電子雜志社的中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫投稿，希望中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫給予出版，并同意在其中進行使用

3、，同意按規(guī)定章程接收相關權(quán)益。論文級別：碩士 博士 學科專業(yè)：*論文題目：*作者名字：指導教師名字： 2011年 4 月 2 日聯(lián)系作者地址（郵編）：聯(lián)系作者電話：摘 要生物識別技術在電子商務領域的應用今天，電子商務的發(fā)展角度越來越快的，從某一個角度來說，身份認證技術比信息加密更可靠、更重要。它是維護信息系統(tǒng)安全和網(wǎng)絡安全的首要通道，是當今信息發(fā)展迅速的時代，信息安全也越來越重要。 “客戶賬號+口令數(shù)字證書”是目前用戶進行身份認證的一個重要應用。但是眾所周知，這種方法具有很大的缺陷，首先是我們難以記憶，其次是它無法抵抗住字典式的攻擊。因此這種身份認證不能完全體現(xiàn)訪問者的電子身份和實際身份的一致

4、性問題，即無法通過身份認證確認訪問者的身份即獲授權(quán)者。今年來，隨著計算機技術和其他相關的技術的發(fā)展創(chuàng)造了很好的條件。因此，基于人的身體特征是不可復制的，生物識別技術開始被人們所重視了。人的虹膜、指紋、視網(wǎng)膜等都有穩(wěn)定性和惟一性的特征，為用戶身份認證提供了更安全、方便、有利的捷徑。目前網(wǎng)絡的保密性和安全性是用戶最關注的問題。為此，可以借助信息安全功能來保障網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴．斘覀儗哂泻艽髢r值的私密信息進行通信時，我們可以使用各種各樣的加密技術進行加密。如果將指紋識別技術和密碼體制有機的相結(jié)合的話，可以提供一種更加安全、便捷的認證身份技術。生物識別技術是進行客戶進行身份認證的未來趨勢，有著廣

5、闊的應用前景。如果將生物特征識別技術和數(shù)字簽名技術有機地結(jié)合在一起，可以提供一種更加安全、便捷的用戶身份認證技術。在當今信息化建設與信息化技術不斷發(fā)展的前提下，電子商務在Internet方面正在以以往都沒有的速度迅速發(fā)展。生物識別技術在電子商務中的獨特性也越來越突出了。要保證電子商務的安全的關鍵就是認證身份。因此只有掌握各種生物識別技術的內(nèi)容、特點以及發(fā)展，才能更好地完善電子商務中的安全技術，使電子商務發(fā)揮更大的作用。關鍵字：生物識別，電子商務，發(fā)展，認證技術AbstractToday, the e-business applications is widespread increasely,

6、Authentication technology has become more important than the information encrypted from some perspectives. It is the first barrier for the network security and information system security. It is a security research area in the information age.Currently,the main applications is based on “user ID+pass

7、word,digital certificate” for the user authentication.However,as all we know, this method has a lot of deficiencies.First,it is difficult for us to remember, then it cant resister the dictionary attacks. So this authentication cannot solve the visitors physical identity and consistency of electronic

8、 identity basically., We cannot confirm the identity of the visitor by the authorized person.In recent years, the development of computer technology and other related technology has created a good condition,Therefore,because the peoples characteristics has the uncopied features, people began to turn

9、 its attention to biometrics. Persons fingerprint, iris, retina has the uniqueness and stability characteristics. It provided favorable physical conditions for achieving a more secure and convenient user authentication.Now,the network security and internet privacy is the user the most concerned prob

10、lem. In order to achieve the security which in the data transmisson, we need to get help from the use of information security. We can use digital signatures and other cryptographic techniques to encrypt for those information which has an important value or private information to communicate in an op

11、en system. If we combined the fingerprint recognition technology with password organic system, we can provide a more security and convenient user authentication technologies. Biometrics technology represents the future of user authentication technology, it has a broad application prospects. If we le

12、t the biometrics characteristic identification technology combined with the digital signature technoloogy,we can provide a more security and convenient user authentication technology.With the development of information technology and construction, Internet-based e-commerce is growing at an unprecede

13、nted rapid rate. Biometrics characteristic identification technology has got more attention as a distinct area of e-commerce. Authentication technology is the key to e-commerce security. Therefore in order to improve the security of e-commerce technology, we must through deep into the e-commerce fea

14、tures of the biometric technology, content and developent,then we can let e-commerce play a greater role.Keywords: Biometrics identification，E-commerce，Development，Authentication technology目 錄1生物識別技術概述.81.1課題來源.81.2生物識別技術概念及種類.81.2.1生物識別技術概念及特點.81.2.2生物識別技術原理.91.2.3生物識別技術的種類.91.3生物識別技術的發(fā)展趨勢.111.4理論意

15、義,實用價值.121.5本章小結(jié).132針對指紋、虹膜以及面部識別技術的研究.142.1指紋識別技術.142.1.1指紋識別技術的原理.142.1.2指紋識別技術的應用條件.142.1.3指紋識別技術的優(yōu)缺點.152.2虹膜識別技術.152.2.1虹膜識別技術的原理.152.2.2虹膜識別技術應用上的現(xiàn)狀.152.2.3虹膜識別技術的優(yōu)缺點.152.3面部識別技術.162.3.1面部識別技術的原理.162.3.2面部識別技術的應用.162.3.3面部識別技術的優(yōu)缺點.173電子商務環(huán)境下的生物識別技術需求分析.173.1電子商務環(huán)境下生物識別技術現(xiàn)狀及問題.173.1.1 現(xiàn)狀.173.1.2

16、 存在的問題.183.2 電子商務環(huán)境下生物識別技術的需求分析.183.3 生物特征識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).183.4多生物特征融合與識別.194 生物識別技術模型的確定.204.1 電子商務安全體系.204.2 基于生物特征識別電子商務身份認證系統(tǒng)解決方案.204.2.1 方案設計要求.214.2.2 基于生物特征和數(shù)字簽名技術的電子商務身份安全認證系統(tǒng)結(jié)構(gòu).224.3 安全機制系統(tǒng)設計.224.3.1 身份認證安全性.234.3.2 身份認證步驟與協(xié)議.245 總結(jié)與展望.256致謝.267參考文獻.261.生物識別技術概述1.1 課題來源在當今信息時代發(fā)展迅猛的時代，有許多的技術被應用到電子商務

17、的安全上，例如防火墻、虛擬專用網(wǎng)、會話加密、數(shù)字證書等技術。但是缺點是它們每一種技術都是在針對某一方面的信息安全進行加密。例如：在網(wǎng)絡傳輸時如何避免信息被竊取或者是篡改，防止交易系統(tǒng)被非法侵入，防止交易雙方的賬號被他人給盜用等等。在電子商務發(fā)展迅速的同時，其也正面對著各種形形色色的威脅，但是還沒有一種單獨應用的安全措施或者方法能夠消除所有風險。在這種情況下，我們就需要根據(jù)受破壞可能性以及可能導致的損失程度來評估預防措施的成本。因此，為了保證電子商務的安全，最重要的手段就是進行網(wǎng)絡身份認證。從理論上說，身份認證時需要三個要素的。首先使用者記憶的身份認證內(nèi)容，例如使用身份認證。其次是使用者擁有特設

18、認證加強機制，例如各銀行發(fā)行的各種數(shù)字證書，動態(tài)密碼認證等等。然后就是使用者本身自己具備的唯一特征，例如使用者自己的指紋、聲音等等。目前，一般的網(wǎng)絡應用只是用了最常見的身份認證方式即密碼驗證。但為了方便記憶，使用者往往選擇一些常用的字母數(shù)字，并且不習慣經(jīng)常性更換密碼，這種所謂的“靜態(tài)密碼”的認證方式，其實是相當?shù)牟话踩?，因為它容易被人窺探和猜測，從而很容易被黑客以木馬程序等手段攻破?，F(xiàn)在各大銀行都是使用數(shù)字證書即電子簽名(CA)來進行認證，從而保證客戶身份的安全。但是電子簽名(CA)方式?jīng)]有將身份認證到人，對于系統(tǒng)來講只是認證到物，所以很容易產(chǎn)生口令存在丟失、容易被攻破以及存在令牌丟失等問題，

19、這樣隨時都有遺失、假冒的問題。生物識別技術是最為方便與安全的識別技術，它不需要記住復雜的密碼，也不需隨身攜帶鑰匙、智能卡之類的東西?？山柚谟嬎銠C技術實現(xiàn)，實現(xiàn)自動化管理。因此，為了保證金融、電子商務在技術上實施的安全性，認證技術是我們要注意的一個重要方面，所以將生物特征身份鑒別方法應用在電子商務安全方面是非常有效的。所謂生物特征識別技術就是指通過傳感器和計算機、結(jié)合生物統(tǒng)計學原理等高科技手段密切結(jié)合，通過人體固有的生物特征來鑒定個人身份?？偹苤硖卣魇桥c生俱來的，行為特征卻一般是后天性的。生物特征就是行為特征與生理特征相結(jié)合的產(chǎn)物。應用生物來進行身份識別的技術具有唯一性、穩(wěn)定性、它是可以

20、驗證的，與傳統(tǒng)的身份鑒定手段相比，基于生物特征識別的身份鑒定技術的防偽性能好，不易偽造或被盜等。因此生物識別技術正成為電子商務一個重要的應用方向。1.2生物識別技術概念及種類1.2.1 生物識別技術概念及特點生物識別技術是指通過計算機與光學、聲學、生物傳感器或者是生物統(tǒng)計學原理等高科技手段密切的相結(jié)合，利用人體固有的生理特性和行為特征來進行個人身份的鑒定。從現(xiàn)在生物技術的發(fā)展速度來看，生物識別技術目前已得到了比較大的發(fā)展，正在用作識別的生物特征逐步地嚴拓。生物特征就是一種唯一可以測量、可自動識別、驗證的生理特征或行為方式，如指紋、臉相、紅膜、人體氣味、聲音、步態(tài)和DNA等。身體特征根據(jù)其技術含

21、量來分的話，可以分為低級生物識別技術(如臉型、掌型、簽名和語音識別等)、中級生物識別技術(如虹膜識別、視網(wǎng)膜識別和指紋識別等)以及高級生物識別技術(人體氣味識別、血管紋理識別等)；但是根據(jù)人的身體特征來劃分的話，就包括與身具備的生理特征和后天的行為特征。與傳統(tǒng)身份鑒定相比，生物識別技術具有唯一性、廣泛性、隨身性、方便性、穩(wěn)定性、可接受性、可采集性等特點。生物識別技術是以生物技術為基礎，以信息技術為手段，集光學、傳感技術、超聲波掃描和計算機技術于一身的身份驗證技術。它依靠人體的生物特征來進行身份驗證，具有不可復制性和唯一性。因此其在電子商務中正在迅速開始普及。1.2.2 生物識別技術原理一個優(yōu)秀

22、的生物識別系統(tǒng)要求能實時、迅速、有效地完成其識別過程。雖然有許多不同生物識別系統(tǒng)，但是采集、解碼、對比和匹配四個過程都是其共同的基本處理過程。首先利用身份驗證系統(tǒng)獲取各種各樣我們所需的參量數(shù)據(jù)，然后在我們采集的數(shù)據(jù)中樣本建立標準模式的數(shù)據(jù)庫，然后選定適合其系統(tǒng)的距離測度、識別算法、及判決準則，再將我們需要識別的樣本所形成的未知模式與形成的標準模式相比較，最后得出我們需要的身份驗證結(jié)果。具體的處理過程如下圖：圖1.生物識別技術處理過程圖1.2.3生物識別技術的種類基于生物特征的認證具有傳統(tǒng)密碼認證和令牌認證所不具有的許多優(yōu)勢，生物特征它是直接隸屬于認證人，與認證人完全綁定，不會被遺忘，在實踐當中

23、也是不易偽造的。因此在電子商務中，常用的生物識別技術有以下幾種：一)基于生理特征的識別技術1面部識別：不同人具有不同的面包，世界上絕對沒有兩個面部是完全相同的人，即使是雙胞胎它們也有稍微的區(qū)別。人臉識別、面像識別、面容識別等等,其主要有人臉捕獲與跟蹤、人臉識別比對、真人鑒別等功能。在應用該技術的時候，我們可以通過捕捉面部圖像的方法來進行，即采用標準的視頻技術和熱成像技術。通過一個標準的攝像頭攝取面部的圖像即視頻技術，我們在捕捉的過程中，可以記錄一些核心點和它所對應的相應的位置如眼睛、鼻子，然后把它形成我們所需要的模板。在熱成像技術使用的過程中主要是通過分析由面部毛細管的血液產(chǎn)生的熱線來生成面部

24、圖像，這一技術可以把難以分辨的雙胞胎進行分辨出來，它不僅可以對人的面部進行觀察，而且可以在比較遠的地方隊人的全身實施成像。即便是那些經(jīng)過化妝或者是偽裝的人也跳脫不了該技術的跟蹤與辨別，因為該技術是根據(jù)人的血管成像的。面部識別技術具有對被識別對象侵擾少、非接觸性、識別手段隱蔽的特點，與其他的技術相比，其更加友好、直接。2. 體味識別：就是指人體的氣味，即人體不斷地向環(huán)境散發(fā)出的能使鼻子和大腦皮層產(chǎn)生某種嗅覺的揮發(fā)性物質(zhì)。人類的氣味雖然會受到情緒、時間、飲食和環(huán)境等因素的干擾和影響，但是其中的成分含量一定會發(fā)生一定的變化，這樣由基因決定的那一部分氣味卻一直存在，并且不會發(fā)生變化，因此就可以作為識別

25、任何一個人的標記。一般來說人的體味來源分為兩種，一種是來自外界的氣味，就是指長期接觸某一類物質(zhì)而導致皮膚對這類物質(zhì)氣味的長期吸附而散發(fā)出的氣味，即外源性氣味。另外一種是來自內(nèi)在的氣味，如人類新陳代謝所散發(fā)出來的氣味。體味識別技術使用的范圍很廣，由于其具有無須和設備進行物理接觸、在幾秒鐘內(nèi)就能夠確定身份的優(yōu)點，因此在很多的行業(yè)當中都已經(jīng)應用到了，但是其對體味識別設備的要求比較高，價格昂貴，所有有待進一步提高。3.掌形識別：掌型識別技術即是利用人的手掌是獨一無二的特征來確認身份的。人類手掌呈立體形狀，就像人的指紋一樣具有唯一性，我們可以把每個人互不相同的掌形來作為其身份識別的一種手段，手掌長度、手

26、指不同部位的寬度以及靠近指節(jié)的表面和手指的厚度是掌形所具有的特征。它的穩(wěn)定性很高，不會因為外界的環(huán)境影響而改變，但是它比較受心理狀況的影響而改變。4.牙齒識別：咀嚼食物是牙齒的主要功能，同時在談話、發(fā)音以及顏面方面也具有一定的協(xié)調(diào)作用。除此之外，牙齒還是個人身份識別的重要標志。由于牙齒在牙齒的形態(tài)、各牙齒的間隙稀疏情況、上下牙齒的合并狀況以及各牙冠的大小形態(tài)都有比較大的差異，所以我們可以利用這一技術的穩(wěn)定性和差異性來對個人身體進行識別。5.指紋識別：一個有著比較長歷史的生物技術就要數(shù)指紋識別技術了，要利用指紋識別技術主要是通過分析指紋的全局特征和其局部的特征，例如分叉點、谷和終點、分歧點等等。

27、我們可以通過將指紋中抽取來的特征值和先前用戶已經(jīng)預存好的指紋值相對比，然后通過其結(jié)果來確認一個人的身份。獨一無二是指紋最明顯的特征，指紋識別技術正好是利用了人手指末端正面皮膚上凹凸不平而產(chǎn)生的紋線之一特點。指紋識別具有一點的優(yōu)點，例如：指紋識別的成本比較低，其圖像提取的設備小巧，技術相對成熟等。6.唇紋識別：唇紋就是人唇表現(xiàn)上的一道褶皺的紋線，由于每個人的唇紋粗細、間距、數(shù)量、部位、形態(tài)、相互排列的方式、長短以及每條紋線分支的數(shù)量都具有各自的特點，因此唇紋和指紋不一樣，我們根據(jù)其具有的獨特的特征把其作為識別個體身份的一個重要標志。針對這個生物技術的使用，對一些從事司法鑒定和物證技術科學的專家具

28、有很大的益處，他們從實際出發(fā)，根據(jù)唇紋的生理結(jié)構(gòu)、唇紋的形成、唇紋的變化規(guī)律以及唇紋痕跡的顯現(xiàn)等對唇紋提取、樣本的采取進行了積極的研究和探索，并取得了很大的成績。7.虹膜識別：虹膜識別是電子商務中公認的識別率比較高的生物識別技術，它是與眼睛有關的生物識別中對人產(chǎn)生較少干擾的技術。它使用相當普通的照相機元件，而且不需要用戶與機器發(fā)生接觸。虹膜識別技術與相應的算法結(jié)合后，可以到達十分優(yōu)異的準確度，即使全人類的虹膜信息都錄入到一個數(shù)據(jù)中，出現(xiàn)認假和拒假的可能性也相當小。虹膜是處于眼睛瞳孔外側(cè)的環(huán)形纖維組織，每個虹膜都擁有獨一無二的特征結(jié)構(gòu)，例如：細絲、斑點、水晶體、射線、條紋和凹凸點等等。據(jù)有關的專

29、家證實，不同人的虹膜是不一樣的，所以我們可以利用該特點，來驗證個人的身份。在當前各種各樣的生物識別技術當中，虹膜識別技術目前應用最精確和方便的一種，它已經(jīng)被認為是二十一世紀生物識別技術當中發(fā)展最具有前途的生物認證技術。電子商務普遍應用就是一個最好的應用舉例。8.視網(wǎng)膜識別：位于眼球后部十分細小的神經(jīng)就是被稱作是視網(wǎng)膜，它是人體眼睛感受光線并通過視覺神經(jīng)將信息傳給大腦的重要器官。有人認為視網(wǎng)膜識別技術比虹膜網(wǎng)識別技術更具有唯一性，它同膠片的功能有些類似，被應用在生物識別的神經(jīng)視網(wǎng)膜周圍。同時也可以觀測到視網(wǎng)膜四層細胞的最深處即人體的血管紋路。另外我們可以利用光學方法即人眼晶體來測定人的視網(wǎng)膜上面

30、血管的圖樣。假如我們的視網(wǎng)膜沒有被損傷的話，那么我們在三歲之后就會終身不變。與虹膜識別技術相比，它具有最值得信賴、最可靠的生物識別技術，但是由于其要求激光照射眼球的背面才能獲取視網(wǎng)膜特征的唯一性，所以它運用起來的難度比較大。一種極其固定的生物特征是視網(wǎng)膜技術所具有的優(yōu)點，因為它是“隱蔽”的，這樣就不容易磨損、老化或者是被疾病影響；另外，視網(wǎng)膜是非接觸性的，即不可見的，所以它是不能夠偽造的。但是由于視網(wǎng)膜是未經(jīng)過任何測試的，這樣的話可能會給使用者帶來健康的損壞，這就需要進一步的研究；對于消費者，視網(wǎng)膜技術是沒有吸引力的；很難進一步降低其成本。9.基因識別：脫氧核糖核酸(DNA)存在于一切有核的動

31、植物當中，在DNA分子當中貯存著生物的全部遺傳信息。DNA識別技術就是應用人體細胞中不同的DNA基因結(jié)構(gòu)分子來進行識別的。由于在整個人類范圍內(nèi)，人體內(nèi)的DNA分子具有唯一性和永久性，所以這種識別方法具有絕對的準確性和權(quán)威性。它與指紋識別不一樣，它不必要像指紋那樣需要在手指上提取，因為它的模式在身體的每一個組織和細胞中都一樣，這樣它比其他的生物識別相比就具有更高準確性，在識別罪犯當中就被廣泛的應用。由于DNA模式識別必須要在實驗室中進行，這樣就不能達到抗干擾和實時性，另外還有耗時的問題，這樣就限制了我們對DNA識別技術的使用，另外，一些特殊疾病可能改變?nèi)梭wDNA 的結(jié)構(gòu)，這樣系統(tǒng)就無法對這類人群

32、進行識別。10.簽名識別：在中國，利用簽名來進行身份認證的手段已經(jīng)有幾百年的歷史了，特給是在銀行的格式表單中簽名作為身份的標志。比對簽字的過程是這樣的：首先測量整個簽名的動作以及圖像的形狀，其次是通過計算機把簽的字的筆順、速度、圖像以及壓力等信息與真實的字跡樣本進行比較，然后鑒別字跡的真?zhèn)?。它在電子商務、金融等方面被應用的很廣泛。簽名識別技術作為一種公認的識別技術，操作簡單方便，能夠被大多數(shù)人所接受，但是在網(wǎng)絡身份識別當中卻不能夠正確的使用。二）基于行為特征的生物識別技術1.步態(tài)識別技術：步態(tài)識別技術就是指通過分析人的手腿行走中的角度變化和肢體形狀來判別人的身份。因為人在行走中的腿部關節(jié)擺動與

33、鐘擺類似，但是又不會像鐘擺那樣具有規(guī)律。不同的人的關節(jié)擺動的規(guī)律是不一樣的。步態(tài)識別技術使用起來是很方便的，因為我們可以秘密的捕捉一個人的走路姿態(tài)，然后通過計算機把每個人的形象存儲比較。與其他的生物識別技術相比，步態(tài)識別具有非接觸遠距離和不容易偽裝的優(yōu)點。在智能視頻監(jiān)控領域，比面像識別更具優(yōu)勢。2.擊鍵識別：擊鍵識別技術作為一項獨特的動態(tài)生物測定技術，它是根據(jù)人的行為特征進行的。是一種單純的軟件技術，通過擊鍵的規(guī)律與用戶的標識符密碼進行數(shù)字化捆綁來確認的用戶的身份。擊鍵識別技術通過在已有的密碼的基礎上增加一個已證實的擊鍵動力層。這樣就能夠為用戶提供更強大的身份驗證。不需要安裝或者是維護額外的硬

34、件，也不需要額外的硬件培訓，只要通過日常的鍵盤使用就可以識別了。三）兼具生理特征和行為特征的聲紋識別聲紋識別是兼具生理特征和行為特征，我們只要通過說話人的一句或者是幾句短句就可以進行試驗。首先是對那些試驗短句進行某些的 測量，然后把量度矢量與存儲的參考矢量之間的距離函數(shù)計算出來。對于語音信號的獲取，我們可以通過電話語音進行獲取。但是如果疼應用感冒時的聲音去識別的話就比較敏感了，另外，同一個人的磁帶錄音也能欺騙語音識別系統(tǒng)。1.3生物識別技術的發(fā)展趨勢電子商務是在信息時代產(chǎn)生與發(fā)展起來的新生事物，同時它也是信息技術與信息化建設的必然產(chǎn)物。在全球范圍內(nèi)，基于Internet的電子商務正在以前所未有

35、的速度迅猛發(fā)展，它不僅改變著傳統(tǒng)的社會生產(chǎn)方式，而且對經(jīng)濟的高速發(fā)展產(chǎn)生了極其深刻的影響，成為世界經(jīng)濟新的增長點。另外，我們也應該知道開放的信息系統(tǒng)一定會存在很多潛在的安全隱患，破壞與反破壞、竊密與反竊密都斗爭都是非常的激烈，并且而且應該在一段相當長的時間內(nèi)還會繼續(xù)存在著。所以在這個獨特的信息技術安全領域里，安全技術越來越受到全球的網(wǎng)絡建設者和經(jīng)濟學者的關注。因此在這樣發(fā)展與挑戰(zhàn)、機遇與風險并存的形勢下，生物識別技術的應用是非常的必要。針對不同的生物特征的識別技術的不同的使用范圍和要求，單一的生物特征識別技術在實際應用中的局限性和不完善性越來越顯現(xiàn)出來了，所以將多種生物識別技術應用到身份認證當

36、中的趨勢是必然的趨勢。也是是生物特征識別領域一種新的方向。目前，很多的技術已經(jīng)在生物識別技術中的某些領域內(nèi)使用，用虹膜、指紋、面貌、掌形等特征等取代手中的各種密碼和卡片，并且已經(jīng)開始在銀行、機場和各種電子器具上進行實際運用，現(xiàn)在，生物識別技術正以方便、高效、的姿態(tài)走進生活。因此，在以生物技術和計算機技術為主流科技崛起的知識經(jīng)濟時代，橫跨生物科學和計算機科學這兩大科技領域的生物特征識別技術在電子商務中正越來越顯示出其廣闊的發(fā)展前景和旺盛的生命力。1.4理論意義、實用價值生物特征識別技術是在生物技術基礎上，采用信息技術，結(jié)合光學、傳感技術、超聲波掃描和計算機技術完成身份驗證的技術。利用計算機同光學

37、、聲學傳感器及生物統(tǒng)計學原理的高科技手段結(jié)合，通過人本身的生理特性進行個人身份鑒定，所以其具有不可復制性和唯一性的特征，同時克服了記密碼和帶鑰匙或智能卡的問題。其關鍵部分是獲取生物特征后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，然后進行存儲，采用匹配算法來實現(xiàn)驗證與識別個人身份，它具有安全和便捷性，能夠采用計算機技術同時實現(xiàn)自動化管理。而對于經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，電子商務也隨之迅猛發(fā)展，其安全性與便捷性也都隨著發(fā)展提高了要求，生物識別技術在電子商務中的應用也是人們迫切需要的。同時，解除了在電子商務中人們對安全性的顧慮，換而言之生物識別技術將很大程度的推動了電子商務的進程。針對我國的電子商務發(fā)展現(xiàn)狀，我們可以看出，電子商務

38、現(xiàn)在局限在其安全技術方面，大量的技術都在被應用，但是仍然在可靠性和安全性得不到很好的解決。而生物識別技術的認證將采用獨一無二的生物特征鑒別用戶身份,從而保證交易雙方身份的不可抵賴性，同時也確保了真實性。在我國傳統(tǒng)的身份驗證方法采用身份標識物品進行驗證,如鑰匙、證件、銀行卡等或者采用身份標識知識進行驗證,如用戶名、密碼等。而網(wǎng)絡技術和經(jīng)濟高速發(fā)展的今天普遍使用的是將身份標示物和標示知識結(jié)合的方法。但這些傳統(tǒng)的方法存在很大的漏洞，如標示物會丟，標示知識會忘，通過網(wǎng)絡技術能夠很容易的破譯和偽造。對于電子商務中的這點, 生物識別技術的可靠性、唯一性以及不可復制性都能很好的處理這樣的問題，所以，生物識別

39、技術在這個領域應用,是電子商務方面迫切需要的，同時也將成為推動電子商務的有效動力。1.5 本章小結(jié)本章主要是針對生物識別技術在電子商務中的應用進行了概述，其主要是分析了生物識別技術的概念、原理、類別以及其發(fā)展趨勢。2針對指紋、虹膜以及面部識別技術的研究2.1指紋識別技術2.1.1指紋識別技術的原理在眾多的生物識別技術當中，指紋技術是比較復雜的了。因為在許多生物識別技術公司都沒有存儲客戶指紋的圖像。為了在指紋圖像上找到并比對指紋的特征，多年來在各個公司及其研究機構(gòu)都產(chǎn)生了許多數(shù)字化指紋識別的算法。首先通過指紋采集設備采集到人體指紋的圖像，取到指紋圖像之后，就對原始數(shù)據(jù)進行初步的處理，使之更明了。

40、其次是利用其需要的軟件來建立指紋的特征數(shù)據(jù)，這是一種單方面的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，即我們只能把指紋數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成特征數(shù)據(jù)，但是特征數(shù)據(jù)不能轉(zhuǎn)換為指紋數(shù)據(jù)，同時指紋和特征數(shù)據(jù)相結(jié)合不能轉(zhuǎn)換成相同的數(shù)據(jù)。然后我們在該軟件上找到我們需要的數(shù)據(jù)點，也就是指紋分叉和終止的坐標位置。這樣在手指上的70個節(jié)點就能夠產(chǎn)生大約490個數(shù)據(jù)了。最后，我們把這些數(shù)據(jù)放置在計算機中進行模糊比較，即利用兩個兩個指紋的模板的不同處來計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋是否匹配的結(jié)果。2.1.2指紋識別技術的應用范圍指紋識別技術的應用前景非常廣闊，例如：1)指紋支付：通過把指紋與銀行卡綁定的方式，用指紋輕輕一點來完成消費支付，這種新型應

41、用在美國已經(jīng)出現(xiàn)至少2年以上，國內(nèi)2000年上海某公司也已經(jīng)涉足指紋支付市場2)指紋IC卡：目前現(xiàn)在大多數(shù)人用的IC大都是不記名的，即使是記名也都是用密碼，但是很多人又會很容易的忘記自己的IC卡密碼，因此隨著IC在人們生活中的越來越流行，我們將持卡人指紋信息存入IC卡中，可以大大提高IC卡得安全性，也可以避免因為忘記密碼而難以使用IC卡的困難性。3)指紋UKEY：網(wǎng)上銀行業(yè)務用于進行身份驗證的終端就是指紋UKEY，相對于目前賬號密碼驗證以及普通UKEY驗證來說，它要更為安全些。另外它不需要PIN或密碼，使得病毒軟件無法攻破，也防止了網(wǎng)銀賬號被盜用的可能。它是提升網(wǎng)銀業(yè)務的安全性和誠信度有力工具

42、，為銀行網(wǎng)上交易量擴大提供了好的利用條件。4)生物識別技術在網(wǎng)絡交易中的應用：與傳統(tǒng)的購物方式相比，電子商務越來越成為年輕人青睞的購物方式。在電子商務中第三方電子支付業(yè)務目前正蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)上交易方式，始終要依靠用戶的賬號密碼，如果密碼被盜，用戶就不能正常進行購物，甚至是帶來更為嚴重的后果。為了減少信用卡倒刷卡及欺詐現(xiàn)象，指紋識別技術將被廣泛用于第三方電子支付業(yè)務支付終端。在國內(nèi)的一些連鎖超市都已經(jīng)使用“指紋付款“技術，消費者不需要帶錢包，只要在結(jié)算時讓賣家核對自己的指紋，然后就可以方便的購物了。美國有一些大型超市正在使用該技術，用戶在使用指紋進行付款的時候，出示一個有效證件，如身份證就行了

43、，在信用卡或是常用賬戶當中使用該指紋技術也是可以的，這種方式同樣方便的應用在網(wǎng)購電子商務中第三方電子支付業(yè)務中。2.1.3指紋識別技術的優(yōu)缺點指紋識別技術具有兩個重要的特征，第一個是兩個不同的手指的指紋文脊樣式不同即唯一性，另外一個就是指紋紋脊的樣式不會改變即終身不變性。人類使用指紋作為身份識別的手段已經(jīng)有很長的歷史，使用指紋識別身份的合法性也已得到廣泛的認可。我們可以便捷獲取指紋圖像，方便使用，速度快地比對指紋，但要求手指光滑，保潔、疤痕或污垢都會給識別帶來相當大的困難，特別是難于對手工勞動者和老人的指紋提取特征。指紋識別雖然可靠性較高，但是辨識過程需要較長的響應時間的檢索數(shù)據(jù)庫，這樣在比對

44、采集起來速度就比較慢，甚至還會出現(xiàn)失誤。另外，由于指紋特征非常細小，因此對指紋設備的精度要求的方面也非常高。2.2虹膜識別技術2.2.1虹膜識別技術的原理虹膜識別系統(tǒng)一般是通過虹膜圖像采集設備采集虹膜圖像，然后將虹膜從原始圖像中分割出來，后進行歸一化以消除虹膜圖像獲取時的旋轉(zhuǎn)和 尺度變化，進一步對歸一化后的圖像進行增強，以消除光照對虹膜識別的影響，后采用不同的特征提取方法對虹膜圖像進行特征提取，將虹膜特征進行編碼，保存到特征庫中并用一定的模式識別方法進行匹配。具體的識別原理如下圖：圖2.虹膜識別原理圖2.2.2虹膜識別技術應用上的現(xiàn)狀因為虹膜識別及時是一項針對于實際高安全需求的應用技術，當虹膜

45、識別技術出現(xiàn)發(fā)展后，相應的應用系統(tǒng)也得到了發(fā)展。迄今為止，所有商用虹膜識別系統(tǒng)的理論基礎就是J.Daugan的虹膜識別算法，美國的IRIS Scan &sensor公司，Ever media，等公司都是在Daugan算法基礎上做了相應的改進推出了自己的虹膜識別產(chǎn)品。虹膜識別技術在國內(nèi)起步的比較晚，只用中科院的實驗樣機，在國內(nèi)實用的產(chǎn)品還沒有出現(xiàn)。Daugan他的算法的突出優(yōu)點就是能夠達到很高的識別率，但是由于采用微積分算子進行虹膜定位，這樣使得我們需要較長的時間進行圖像處理，嚴重影響了產(chǎn)品的使用程度。這樣我們在各個方面都還需要改進虹膜識別。因此我們還存在著很大的較大的研究價值在虹膜識別技術方面

46、。2.2.3虹膜識別技術的優(yōu)缺點1)優(yōu)點：虹膜識別的有點就是準確率比較高、方便使用虹膜。作為重要的身份鑒別特征，具有唯一性、穩(wěn)定性、可靠性、可采集性、非侵犯性等特點。便于用戶使用，同時可能會是最可靠的生物識別技術，需物理的接觸；另外高信度的身份鑒別而言，虹膜識別是非常適合的。就理論上而言，應用虹膜的身份識別技術是可行的，而且隨著國際形勢發(fā)展，虹膜識別系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)，其不僅有較大的社會需求，而且在技術上也是可行的。這樣我們就可以利用虹膜識別技術，來取代易于丟失和忘記的證件、密碼、口令、護照管理、醫(yī)療服務等安全領域，這樣虹膜識別技術將會在更加廣闊的范圍內(nèi)得到廣泛的應用。2)缺點：A.一個最為重要的缺

47、點是它沒有經(jīng)過過任何的測試，我們現(xiàn)在只是用統(tǒng)計學原理進行小規(guī)模的試驗虹膜識別系統(tǒng)，而沒有在現(xiàn)實世界進行唯一性的認證試驗；B.投資就比較大了；C.需要昂貴的聚焦攝像頭和虹膜識別技術設備，一個最低攝像頭價格都要大約7000美元；D.在鏡頭中產(chǎn)生的畸變圖像而使它的準確性大大的降低；E.極難讀取黑眼睛；F.較好的光源是我們必備的。2.3面部識別技術2.3.1面部識別技術的原理當我們使用人臉識別技術的時候，首先要將用攝像頭或數(shù)碼相機對測試樣本拍照放在人臉圖像數(shù)據(jù)庫中，然后根據(jù)樣本數(shù)據(jù)，對人臉圖像進行一系列預處理，再提取其特有的數(shù)據(jù)值，最后把我們得到的最終數(shù)據(jù)值與數(shù)據(jù)庫中原有的人臉圖像數(shù)據(jù)值進行相比較，然

48、后根據(jù)分類識別算法分類，達到人臉識別的目的。2.3.2面部識別技術的應用目前在軍隊、銀行、政府、社會福利保障、安全防務、電子商務等領域生物識別技術已被廣泛的應用。例如，一位客戶走在銀行里取款，他既忘記了帶銀行卡，也忘記了密碼，但是他想直接取款，于是他在取款機上取款時，就可以利用攝像機掃描該用戶的眼睛，然后準確而迅速地鑒定完該用戶身份，辦理完業(yè)務。該銀行所使用的技術正是現(xiàn)代生物識別技術中的“虹膜識別系統(tǒng)”。此外，美國“9.11”事件后，提高安全防務在機場工作中是十分重要的。美國維薩格公司的臉像識別技術在各個國際機場上發(fā)揮著越來越重要的作用，它可以在成千上萬的人群中挑出某一張面孔，判斷他身份，看他

49、是不是逃犯。隨著技術的進一步成熟和社會認同度的提高，人臉識別技術將應用在更多的領域。1、家庭住宅、各個企業(yè)的安全和管理。如利用人臉來識別防盜門和公司的門禁考勤系統(tǒng)等。2、身份證和電子護照。這或許是未來應用最廣泛、規(guī)模最大的生物識別技術，國際民航組織(ICAO)已確定，從2010年起，其所有的成員國家和地區(qū)都必須使用機讀護照，這也是人臉識別技術第一次這樣廣泛的被應用，該規(guī)定已經(jīng)成為國際標準。中國的電子護照計劃公安部一所正在加緊規(guī)劃和實施。3、司法和公安刑偵。如在網(wǎng)絡中利用人臉識別技術，在全國范圍內(nèi)捉拿通緝犯。4、自助服務。如銀行的自動取款機，如果應用人臉識別技術就可以避免用戶銀行卡和密碼被盜，也

50、可以避免被他人冒取現(xiàn)金。5、信息安全。如電子政務、計算機登錄和電子商務。在網(wǎng)上通過電子商務中第三方支付業(yè)務完成全部交易，同時在網(wǎng)上也可以完成電子政務中的很多審批流程。但是目前，密碼是維持交易或者審批的授權(quán)的唯一手段，所以如果我們的密碼被盜，就無法保證交易或者審批安全。但是假如我們使用生物識別技術的話，就可以讓交易雙方真實身份與網(wǎng)上的數(shù)字身份統(tǒng)一，這樣就可以大大提高電子商務和電子政務系統(tǒng)的準確性和可靠性。2.3.3面部識別技術的優(yōu)缺點面部識別技術具有非接觸性、識別手段的隱蔽性等優(yōu)點。缺點是：其面部識別技術的準確性和可靠性受到使用者面部的位置與周圍的光環(huán)境的影響。而且對撲捉有效高速面部圖像要比較高

51、級的攝像頭才可以滿足，使用桌面的視頻攝像是很難滿足的；而且面部識別也是很容易受到欺騙；另外，對于因面部上面的如飾物、頭發(fā)，變老以及其他的變化都可能影響面部識別技術的使用；另外圖像采集的設備非常昂貴，很難進一步降低。這樣就大大的限制了面部識別技術廣泛地運用。3 電子商務環(huán)境下的生物識別技術需求分析3.1電子商務環(huán)境下生物識別技術現(xiàn)狀及問題3.1.1 現(xiàn)狀社會生活的各個領域都需要身份認證，尤其是在是電子商務應用方面，隨著全球信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，生物識別技術在技術發(fā)展和市場需求上日趨成熟，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的步伐將進一步加快。中國的生物識別技術產(chǎn)品經(jīng)過十多年的發(fā)展得到了長足的進步，但與國際生物識別技術產(chǎn)品

52、相比，仍有許多不足之處。就指紋識別技術和產(chǎn)品而言，中國位居世界前列。主要優(yōu)勢是成本較低，產(chǎn)品形態(tài)豐富。不足主要反映在沒有品牌，產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量需要進一步提升。面相技術在世界上是比較先進的，產(chǎn)品化尚未開始。主要優(yōu)勢也是成本較低，不足之處是沒有很好的產(chǎn)品，也沒有品牌。其他生物識別技術基本上都是移植國外的技術，自主研發(fā)的很少，處于實驗室研制階段，產(chǎn)品化也未開始。3.1.2 存在的問題生物識別產(chǎn)品推廣主要障礙有市場認知、產(chǎn)品性能穩(wěn)定性可靠性、產(chǎn)品價格、惡性競爭、缺乏相關標準等。市場認知一是靠各相關企業(yè)的宣傳推廣，二是政府引導和社會輿論的關注。產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性主要還是要大規(guī)模應用才能解決，因為就理論而言，指紋識別技術已相當成熟，但實際的應用又不一樣，只有通過市場的應用，才能逐步改善。產(chǎn)品價格、惡性競爭和缺乏相關標準其實都是由于缺乏政府和行業(yè)的引導和推動?，F(xiàn)在每個廠商的產(chǎn)品都有自己一套技術標準，導致價格沒有可比性，同時消費者也很難去鑒別和挑選，這樣就給一些不良廠商攪亂市場的機會，導致各廠商惡性競爭，損害了行業(yè)的健康發(fā)展。在生物識別行業(yè)方面，一是各廠商努力實行自律，一起把行業(yè)做大，盡快成立行業(yè)協(xié)會，為制訂行業(yè)標準做好準備。在政府方面，由于生物識別行業(yè)的特殊性，許多企業(yè)也一直呼吁相關部門能積極重視生物識別行業(yè)，引導和規(guī)范行業(yè)的發(fā)展。綜上所述，從宏觀而言，政府、社會和相關部門要積極引導和推