屏下指纹原理

指纹时代即将到来

⽬前，美国有19个机场共安装40台全⾝扫描仪。全⾝扫描仪通常使⽤X射线成像技术或者毫⽶波技术对乘客进⾏扫描。

使⽤这⼀仪器，安检⼈员将能够“看穿”乘客⾝上的⾐服，以便发现其⾝体表⾯是否藏有枪⽀、炸弹、液体爆炸物等危险

品。针对有关使⽤全⾝扫描仪侵犯乘客隐私权的争议，运输安全管理局官员说，被扫描的乘客⾯部均作模糊处理，他们

的“裸像”在检查后⼀律予以销毁。同时，机场不强制乘客接受全⾝扫描检查，乘客可⾃主选择使⽤全⾝扫描或传统搜⾝

⽅式安检。

美国读者⽂摘近期报道：指纹是⼈体的⼀项⽣物特征，是指⼿指末端正⾯⽪肤上凸凹不平产⽣的纹路。尽管指纹只是⼈

体⽪肤的⼀⼩部分,但它蕴涵⼤量的信息,每个⼈指纹的纹路在图案、断点和交叉点上是各不相同的。指纹识别是利⽤⼈

体指纹的惟⼀性与不变性⽣理特征,将指纹作为⼈的⼀种活的⾝份证或⼀个随⾝携带的特殊印章来进⾏⾝份识别的⼀种技

术,其通过⽐较输⼊的指纹特征和预先保存的合法指纹特征,来验证⽤户的真实⾝份。另外，随着计算机技术的发展，⼤

容量存储器和处理芯⽚的存在，使得指纹识别技术的可靠性得到较⼤提⾼，成本得到很⼤降低，这项技术的安全系数也

较普通系统有了很⼤的提⾼。

西汉原始青瓷及上⾯留有的指纹印痕

⼈类对于指纹的应⽤，可以追溯到公元前7000年到6000年的古叙利亚和中国。在那个时代，⼀些黏⼟陶器上，留有陶

艺匠⼈的指纹。在中国的⼀些⽂件上，印有起草者的⼤拇指指纹；⽽在叙利亚古城市的房屋中，留有砖匠⼀对⼤拇指指

纹的印记。19世纪中叶，“没有任何两个⼿指指纹的纹线形态⼀致，指纹纹线的形态终⽣不变”的结论，使得指纹在犯罪

鉴别中得以正式应⽤。1896年在阿根廷⾸同学的英语怎么说 次应⽤了指纹鉴定犯罪技术，到了20世纪60年代，由于计算机可以有效地处

理图形，⼈们开始着⼿研究利⽤计算机来处理指纹。从那时起，⾃动指纹识别系统在法律实施⽅⾯的研究和应⽤在世界

许多国家展开。

⼀、指纹识别技术⼯作原理、主要特点

指纹识别只是⽣物识别技术的⼀个分⽀。因为⼈的⾝体特征具有不可复制的特点，使得⽣物识别技术在应付现⾏系统安

全所⾯临的挑战时⼤放异彩。研究和经验表明，⼈的指纹、掌纹、⾯孔、发⾳、虹膜、视⽹膜和⾻架等，都具有唯⼀性

和稳定性的特征。基于这些特征，⼈们发展了指纹识别、⾯部识别和发⾳识别等多种⽣物识别技术。⽽指纹识别技术更

是⽣隋朝历史 物识别技术的热点。⽣物特闺蜜朋友圈 征识别是通过计算机与光学、声学传感器和⽣物统计学原理等⾼科技⼿段结合，利⽤⼈

体所固有的⽣理特征来进⾏个⼈⾝份验证的技术。其核⼼在于如何获取这些⽣物特征，并将之转换为数字信息，存储于

计算机中，利⽤可靠的匹配算法来完成验证与识别个⼈⾝份的过程。

指纹具有以下特点：每个⼈的指纹是独⼀⽆⼆的，两⼈之间不存在着相同的⼿指指纹；每个⼈的指纹是相当固定的，很

难发⽣变化；便于获取指纹样本，易于开发识别系统，实⽤性强；⼀个⼈的⼗指指纹皆不相同，可以⽅便地利⽤多个指

纹构成多重⼝令，提⾼系统的安全性；使⽤的模板并⾮最初的指纹图，⽽是由指纹图中提取的关键特征，这样使系统对

模板库的存储量较⼩。另外，对输⼊的指纹图提取关键特征后，可以⼤⼤减少⽹络传输的负担，便于实现异地确认，⽀

持计算机的⽹络功能。

持计算机的⽹络功能。

指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图像、提取特征、保存数据和⽐对。指纹识别技术的应⽤系统有两种，即嵌

⼊式和连接PC的桌⾯应⽤系统。嵌⼊式系统是⼀个相对独⽴的完整系统，它不需要连接其他设备或计算机就可以独⽴

完成其设计的功能。指纹门锁和指纹考勤终端，都是嵌⼊式系统。连接PC的桌⾯应⽤系统具有灵活的系统结构，并且

可以多个系统共享指纹识别设备。当然，由于需要连接计算机才能完成指纹识别的功能，限制了这种系统在许多⽅⾯的

应⽤。

⼆、指纹识别技术让恐怖分⼦⽆处藏匿

指纹不仅能泄露⾝份，还能告诉别⼈你在过去⼀段时间接触过什么。⽤最新发现的指纹识别技术，不仅能鉴定罪犯的犯

罪事实，还能分析癌细胞的成分指纹应⽤于破案已经不是什么新鲜事了，犯罪分⼦们也深知指纹的威⼒，道⾏稍微⾼点

⼉的，都知道作案之后抹掉指纹痕迹。

不过，最近美国科学家开发出了⼀种新的指纹识别技术。这种技术不仅可以通过指纹识别出犯罪嫌疑⼈，还能识别出犯

罪嫌疑⼈的⼿指作案时曾经接触过什么，⽐如药品或爆炸物。虽然犯罪分⼦可以通过各种⼿段销毁作案时留下的指纹，

但是他们不可能在⽇常⽣活中不留下⼀点⼉⾃⼰的指纹。⾄少，在签名的时候，就会不可避免地留下指纹。就是通过这

点⼉“蛛丝”，利⽤美国最新的指纹识别技术，犯罪分⼦的“马迹”就显露⽆遗。法医最常见的能⼒便是进⾏指纹确认。

联邦调查局建造了⼀个综合性⾃动化的指纹确认系统，这个系统由世界上最庞⼤的⽣物数据资料医院发展规划 库组成。它在犯罪分⼦

档案⾥收纳了4700多万犯罪分⼦的指纹和相应的犯罪历史。这些信息都是由各州、各地区以及联邦法律机构资源提交

的。数字化指纹传输能⼒让各州、各地⽅以及在海外执⾏任务的军队各经授权部门将指纹传回犯罪实验室，并可以在2

个⼩时内接收在库的犯罪分⼦的⼗指指纹及犯罪历史，在24⼩时内得到平民的指纹记录。以此来确认嫌疑恐怖分⼦和在

伊拉克和阿富汗的叛军的⾝份是⼗分实⽤的。早在2002年4⽉份，联邦政府的检察官就指出，恐怖分⼦的指纹和⽣物数

据就在国际范围内被⼴泛收集，通过被军事居留者，通过合法的外交使馆的国际交流合作项⽬，通过国内的法律渠道

等。到2006年9⽉1⽇，有另外19，000个这样的指纹都被搜集到。

如今，当美军围捕嫌疑恐怖分⼦时，也同样采⽤了警察抓捕嫌犯时调查以往犯罪记录的⽅法。当这些指纹被源源不断地

发往美国，他们的罪⾏将被记录。2004年在伊拉克，当⼀个⼈数较多的恐怖团伙被围捕时，其中有44个⼈被确认在美

国有犯罪记录，其中2名已经在美国的通缉录中。2005年，国防部效仿联邦调查局建造了⾃⼰的⽣物信息资料库——⾃

动⽣物识别系统。为了确保搜集到的指纹的质量和通⽤性，国防部指出所有搜集指纹的标准必须同联邦调查局的指纹标

准⼀致，并与其实现信息互通。现在，送到国防部⾃动⽣物识别系统的指纹都要经过联邦调查局指纹识别系统的筛查，

并对⽐联邦调查局的最⾼通缉犯的名单。筛选的价值已经多次被证明，有好多嫌疑犯在指纹显⽰他们曾经被拘留过后被

正式逮捕。

三、指纹识别技术让⽹上银⾏交易更安全

在信息化技术⾼速膨胀的今天，电⼦商务是商品流、资⾦流、物流有机结合的桥梁，它的安全性也越来越受到⼈们的关

注。使⽤指纹识别的交易⽀付系统通过多次的安全认证，不需店铺宗旨 要为了不定期更换密码⽽烦⼼，更不⽤担⼼账号和密码被

盗。所以指纹识别技术应⽤于电⼦商务具有快速、安全、便捷等很多优点，具有⼀定的实⽤价值。针对⽬前电⼦商务认

证系统中存在的问题，结合指纹识别技术的特性与指纹⾝份认证原理，提出了基于指纹特征的⽹络⾝份认证技术的优势

及如何将指纹识别技术应⽤在电⼦商务⾝份注册认证和⽹上⽀付认证系统中，旨在⽅便⾝份认证，加强其安全性。

互联⽹已经深⼊到各个领域，传统的商品流通⽅式也正⾯临着更多的挑战。如阿⾥巴巴等知名企业都预⾔着电⼦商务浪

潮的愈演愈烈。在我国,电⼦商务的发展还因诸多原因⽽存在着各种问题，特别是⽀付的安全,⼀直都是阻碍电⼦商务更

好发展的屏障。现在⽹上⽀付主要通过“⽤户ID+密码”的⽅式来实现，有的加载了“USBKEY”等数字签名技术,还有像⽀付

宝等采⽤第三⽅中介。但是因为账号信息易盗、易遗忘、易丢失等问题顽固污渍 ⽽给消费者带来很多困扰。基于⼈体具有不可复

制等特点,采取⽣物特征识别技术。

⽬前，上海市已经将指纹识别技术应⽤于传统的消费领域，可以在此基础上将应⽤范围扩⼤到⽹络，将指宋祖儿原名 纹识别技术应

⽤于电⼦商务中。其主要涉及到的步骤包括:注册指纹信息和交易识别。⽤户凭有效⾝份证到开通指纹识别业务的银⾏或

者代理⽹点递交《申请书》，在⼯作⼈员的指导和监督下，利⽤指纹识别终端完成同⼀个⼿指的两到三次指纹特征信息

采集。为了进⼀步防⽌⼿指受伤等特殊情况，可以再采集⼀个⼿指。使⽤⾼强度加密算法和散列算法，将⽤户号、指纹

信息和密码信息通过⽹络保存到总部的认证服务器中，认证服务器存有所有⽤户的指纹信息和基本资料。同时⽤户也可

以⾃⾏选择在指定银⾏或者代理⽹点购买统⼀的指纹信息采集器，并获取操作说明等资料。之所以不采取直接在⽹上注

册的⽅法，主要是考虑到防伪。

四、指纹识别技术有效保护电脑隐私

与普通安全技术相⽐，指纹技术具有更⾼的可靠性，由于指纹纹理本⾝就⾮常复杂，且纹路经常出现“节点”，譬如指纹

纹理的断点，分叉点和转折点，这些点同时具有七种以上的唯⼀性特征，通常⼿指上平均具有70个节点，会产⽣⼤约

490个数据，所以每个⼈的⼿指指纹都不相同，确保了指纹信息的唯⼀性。据专业机构测试，指纹技术被破解的机会只

有326亿分之⼀。尽管笔记本可以设置BIOS开机密码，但依然很容易破解，⽽指纹技术可以做到“唯⼀性”，开机只需⼿

指⼀扫即可登录，既免去了输⼊密码的⿇烦，同时让开机保护更加⾼效。指纹技术还可以进⾏⽂件保护，⽽且在笔记本

上登录⽹络银⾏，交易系统等⽹页时，指纹技术可实现⼿指扫描登录，不仅避免了记忆繁多的密码，也可避免密码记录

在⽹页中被⾮法⽤户盗⾛的可能。

从发展过程来看，指纹技术分为两个阶段，最初的指纹技术主要⽤于⾝份鉴定，即只负责笔记本开机保护，这种指纹技

术属于光学识别系统，因⽽⽆法穿透⽪肤表层，只能扫描⼿指⽪肤表⾯，不能深⼊真⽪层，这就使得识别率并不⾼，譬

如⼿指有灰尘造成识别出错，⽽且也容易被“复制”，譬如做⼀个指纹⼿模即可通过识别系统，⼗分不安全。为了解决以

上问题，主流笔记本通常采⽤了新⼀代指纹识别技术，不仅可实现开机保护，还提供了⽂件加密，应⽤程序控制等功

上问题，主流笔记本通常采⽤了新⼀代指纹识别技术，不仅可实现开机保护，还提供了⽂件加密，应⽤程序控制等功

能，由于采⽤了电容传感器技术，电容传感器发出电⼦信号，电⼦信号将穿过⼿指的表⾯和死性⽪肤层，⽽达到⼿指⽪

肤的真奶茶店排行 ⽪层的活体组织层读取指纹图案，可以检测到是否是真正的⼿指，识别率和安全程度有了极⼤的提升。

在笔记本应⽤上，指纹识别技术包括了指纹主控芯⽚，指纹感应器以及驱动控制程序，指纹主控芯⽚与主板芯⽚组相

连，主要为了让主板B10s可管理和控制指纹系统，⽽指纹感名狗 应器⼀般被设计在笔记本键盘掌托上，笔记本要使⽤指纹

识别系统的各种功能，还必须搭配指纹识别应⽤程序，否则⽆法实现指纹注册和管理等环节。⾸先就是注册指纹，运⾏

指纹识别应⽤程序后，根据提⽰选择“指纹注册”，进⼊“输⼊你的指纹”界⾯后，⽤⿏标在屏幕上选择需要注册的⼿指图

形，此时将⼿指从左到右扫过，并采⽤⼀致的⽅式进⾏3—4次，以便让指纹感应器正确采集指纹，指纹注册完毕后，以

后要登录笔记本系统，只要⽤⼿指按⼀下指纹感应器就可以，⽽且也只有你的⼿指可以登录。对于数据加密、应⽤程序

控制等功能，不同品牌笔记本的使⽤⽅法有所差别，譬如惠普笔记本的veriSoft软件，就拥有“单点登录”功能，⽤户只需

注册新应⽤程序后，即可在登录电⼦邮件、⽹络银⾏或⽹站管理系统时，利⽤⼿指指纹取代密码登录，⽆需在空⽩的字

段中键⼊密码，从⽽让他⼈没有机会盗取密码。

五、“指纹⽀付”刷卡时代到来

不⽤掏钱包，不⽤刷银⾏卡，在商场购物之后⽤⼿指在机器上⼀按，就⾃动结账⾛⼈。这并⾮科幻电影，更不是画押赊

账。⾃去年下半年起，⼀种全新的“刷指纹”⽀付⽅式开始在上海风⾏，并逐渐成为与现⾦、银⾏卡、⽹银等平起平坐的

⽀付渠道。你有没有想过。有⼀天你可以不阮是什么乐器 带卡不带钱去购物，结账时只要伸伸⼿指就可以了呢?

现在，⼀种新型的消费⽅式——指付通已经出现在⼈们⾯前，并即将成为未来的信⽤卡发展⽅向。“指付通”指纹⽀付业

务是银⾏为个⼈⽤户推出的⼀项全新的凭⼿指指纹⽆需银⾏卡和密码的电⼦⽀付业务。⽤户可将本⼈指纹信息与本⼈指

定的银⾏账户或本⼈的“指付通”电⼦钱包账户进⾏绑定。并将绑定账户作为“指付通”⽀付的付款账户。在“指付通”合作商

户中消费时，⽤户仅需在“指付通”终端上摁压已作绑定的⼿指并输⼊本⼈⾝份识别码，通过认证识别出已绑定的付款账

户，并从该账户⾃动转账⽀付消费款项，从⽽实现⽆需银⾏卡和现⾦。只要⼿指即可完成整个消费过程。

从技术层⾯看，指纹⽀付是⼀种不同于现⾦、银⾏卡、⽹上银⾏、电话银⾏的新型⽀付⽅式，是现有⽀付⽅式的⼀种有

效补充。除了爱好时尚的年轻⼈，指纹⽀付也⾮常适合容易忘记密码的⽼年⼈。不过也有部分⼈群是不适宜使⽤指纹⽀

付的，包括天⽣没有指纹、长期从事重⼯业⼯作使指纹已磨损。或因病理原因造成的⼿指严重蜕⽪、⼲裂、过度潮湿

等。随着“刷指纹”这种⽀付⽅式的风⾏，开通指纹⽀付业务的银⾏正迅速扩军，招⾏、⼯⾏、建⾏、交⾏等四家银⾏宣

布全⾯介⼊“指付通”业务。

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