從《勇闖奪命島》中展示炫酷指紋識別到如今指紋識別成為支付領(lǐng)域的成熟科技；從《尋夢環(huán)游記》中亡靈識別系統(tǒng)到iphoneX搭載的面部識別系統(tǒng)；從《碟中諜》中阿湯哥的虹膜解鎖到現(xiàn)在各大機場配置的虹膜識別儀……各種生物識別技術(shù)紛紛從科幻片中走進現(xiàn)實。

五花八門的生物識別技術(shù)

所謂生物識別技術(shù)是指，通過計算機與光學、聲學、生物傳感器和生物統(tǒng)計學原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，（如指紋、指靜脈、人臉、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來進行個人身份的鑒定。

在這些各具特色的生物識別技術(shù)中，指紋識別技術(shù)發(fā)展最早、應(yīng)用最為廣泛，早早占領(lǐng)了絕大多數(shù)市場份額。但隨著其他更加優(yōu)質(zhì)便捷的技術(shù)的快速發(fā)展，指紋識別的市場占有率整體呈下滑趨勢。自2015 年到2020 年，各細分行業(yè)市場規(guī)模預計增幅分別為：指紋（73.3%）、語音（100%）、人臉（166.6%）、虹膜（100%）、其他（140%）。

一、指紋識別——廣泛普及的成熟技術(shù)

每個指紋都有幾個獨一無二可測量的特征點，每個特征點都有大約七個特征，人們的十個手指產(chǎn)生最少4900個獨立可測量的特征。指紋識別技術(shù)通過分析指紋可測量的特征點，從中抽取特征值，然后進行認證。

我國的第二代身份證已普遍實現(xiàn)了指紋采集，且各大智能手機都紛紛搭載指紋解鎖功能。與其他生物識別技術(shù)相比，指紋識別早已經(jīng)在消費電子、安防等產(chǎn)業(yè)中廣泛應(yīng)用，通過時間和實踐的檢驗，技術(shù)方面也在不斷的革新。目前國內(nèi)早已形成了完整的指紋識別產(chǎn)業(yè)鏈，并未涌現(xiàn)出了多家業(yè)界領(lǐng)先的領(lǐng)軍企業(yè)。比如，從事指紋芯片設(shè)計的上市企業(yè)匯頂科技。此外還有思立微、費恩格爾、邁瑞微等一眾國產(chǎn)指紋識別芯片廠商。

雖然每個人的指紋識別都獨一無二，但并不代表它不可被不法分子復制，也并不適用于每一個人。例如，長期進行手工作業(yè)的工作者便會為指紋識別而煩惱，他們的手指若有絲毫破損或干濕環(huán)境里、沾有異物指紋識別功能則不能正常使用。另外對于在嚴寒區(qū)域或者嚴寒氣候下，亦或者人們需要長時間帶手套的環(huán)境當中，這也將使得指紋識別變得不那么便利。

二、面部識別——科技弄潮兒的新寵

人臉識別，是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識別、面部識別。

人臉與人體的其它生物特征（指紋、虹膜等）一樣與生俱來，它的唯一性和不易被復制的良好特性為身份鑒別提供了必要的前提，與其它類型的生物識別比較人臉識別具有如下特點：

非強制性：用戶不需要專門配合人臉采集設(shè)備，幾乎可以在無意識的狀態(tài)下就可獲取人臉圖像，這樣的取樣方式?jīng)]有“強制性”；

非接觸性：用戶不需要和設(shè)備直接接觸就能獲取人臉圖像；

并發(fā)性：在實際應(yīng)用場景下可以進行多個人臉的分揀、判斷及識別；

除此之外，還符合視覺特性：“以貌識人”的特性，以及操作簡單、結(jié)果直觀、隱蔽性好等特點。

人臉識別系統(tǒng)的研究始于20世紀60年代，80年代后隨著計算機技術(shù)和光學成像技術(shù)的發(fā)展得到提高，而真正進入初級的應(yīng)用階段則在90年后期，并且以美國、德國和日本的技術(shù)實現(xiàn)為主。

隨著2020年東京奧運會的臨近，前來日本的外國游客不斷增多，如何高效的推進出入境手續(xù)的辦理？法務(wù)部與國土交通部采取了面部識別的解決策略。從10月末開始，羽田航空國際機場開始使用面部認證系統(tǒng)進行出入境手續(xù)的辦理，通過與護照中的IC芯片所存儲的照片進行比對來核對本人身份。

美國蘋果公司也于今年11月開始發(fā)售搭載面部識別功能的最新機型iphoneX。在此之前，大部分智能手機均已搭載指紋識別系統(tǒng)，隨著面部識別技術(shù)精度的大幅提高，iphoneX也得以變更為面部識別?，F(xiàn)在最潮流的刷臉解鎖你體驗過了嗎？

不過，人臉識別系統(tǒng)信息存儲仍是以計算機能識別的語言為主，即數(shù)字或特定代碼，安全性便要打折了。不同面部器官的結(jié)構(gòu)外形相似，或同一個體的臉部變化因表情和觀察角度的不同使面部的視覺圖像差異較大，面部區(qū)分的準確性也有所下降。

三、虹膜識別——生物認證技術(shù)的“寵兒”，安全性居于首位

人的眼睛結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，其包含有很多相互交錯的斑點、細絲、冠狀、條紋、隱窩等的細節(jié)特征。而且虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個生命歷程中將是保持不變的。這些特征決定了虹膜特征的唯一性，同時也決定了身份識別的唯一性。因此，可以將眼睛的虹膜特征作為每個人的身份識別對象。

好萊塢科幻大片里從來都不乏應(yīng)用生物識別技術(shù)的場景，對虹膜識別尤為青睞。比如電影《碟中諜》中，阿湯哥每次接受新任務(wù)時都需要進行虹膜識別解鎖。

虹膜測定技術(shù)可以讀取 266 個特征點，而其他生物測定技術(shù)只能讀取 13-60 個特征點。根據(jù)富士通方面的數(shù)據(jù)，虹膜識別的錯誤識別可能為 1/1500000，而蘋果 TouchID 的錯誤識別可能為 1/50000，虹膜識別的準確率高達當前指紋方案的三十倍。而虹膜識別又屬于非接觸式的識別，識別非常方便高效。

此外，虹膜識別還具有唯一性、穩(wěn)定性、不可復制性、活體檢測等特點，綜合安全性能上占據(jù)絕對優(yōu)勢。安全等級來說是目前最高的。

目前，虹膜識別憑借其超高的精確性和使用的便捷性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)療、安檢、安防、特種行業(yè)考勤與門禁、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

在產(chǎn)業(yè)鏈方面，國內(nèi)也已經(jīng)形成了成熟的產(chǎn)業(yè)鏈體系。國內(nèi)在虹膜識別領(lǐng)域代表廠商有中科虹霸、聚虹光電、武漢虹識、釋碼大華等等。

相比其他生物識別技術(shù)來說，虹膜識別有很多的優(yōu)勢。不過其問題在于，對于識別距離的要求比較高，同時虹膜識別的應(yīng)用成本也與其技術(shù)難度成正比，相比其他的識別技術(shù)，成本要更高一些。這也在一定程度上阻礙其進入普通消費類市場。

不過，從去年的Note 7開始，三星便將虹膜識別技術(shù)引入了其旗艦機當中，新的S8/S8+也同樣支持虹膜識別技術(shù)。三星作為全球智能手機的龍頭之一，在其積極的推動下，虹膜識別技術(shù)已經(jīng)開始進入普通消費級市場。未來有望獲得更廣泛的使用。

四、靜脈識別——速度快、產(chǎn)品難以小型化使得市場運用低

靜脈識別是通過分析個人手指靜脈分布信息，將特征值存儲進行比對，從而對個人進行身份鑒定。如今的靜脈識別兼具四大特點：高度防偽、簡便易用、快速識別及高度準確。最為重要的一點是，指靜脈識別的特征已被國際公認具有唯一性。

靜脈識別具有高度防偽、簡便易用、快速識別及高度準確四大特點。

最為重要的一點是，指靜脈識別的特征已被國際公認具有唯一性，且和視網(wǎng)膜相當，在其拒真率（相同結(jié)構(gòu)圖，而被算法識別為不同）低于萬分之一的情況下，其識假率（不同結(jié)構(gòu)圖，而被算法識別為相同）可低于10萬分之一。

然而，目前靜脈識別功能在市場的運用并不多見，同樣是因為它有著難以規(guī)避的缺點，如手背靜脈仍可能隨著年齡和生理的變化而改變，永久性尚未得到證實;采集方式受自身特點的限制，產(chǎn)品難以小型化;采集設(shè)備有特殊要求，設(shè)計相對復雜，制造成本高。日立、富士通等多家日本公司目前均將重點放在靜脈識別技術(shù)上，使得日本在該領(lǐng)域的發(fā)展呈領(lǐng)先優(yōu)勢。

五、聲紋識別：成本低廉、獲取便捷，適用要求嚴格

所謂聲紋（Voiceprint），是用電聲學儀器顯示的攜帶言語信息的聲波頻譜。

人類語言的產(chǎn)生是人體語言中樞與發(fā)音器官之間一個復雜的生理物理過程，人在講話時使用的發(fā)聲器官--舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔在尺寸和形態(tài)方面每個人的差異很大，所以任何兩個人的聲紋圖譜都有差異。這也使得聲紋識別也可以稱為身份認證的一種方式。

與其他生物特征相比，聲紋識別的優(yōu)勢在于：（1）聲紋提取方便，可在不知不覺中完成，因此使用者的接受程度也高；（2）獲取語音的識別成本低廉，使用簡單，一個麥克風即可，在使用通訊設(shè)備時更無需額外的錄音設(shè)備；（3）適合遠程身份確認，只需要一個麥克風或電話、手機就可以通過網(wǎng)路（通訊網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）實現(xiàn)遠程登錄；（4）聲紋辨認和確認的算法復雜度低；（5）配合一些其他措施，如通過語音識別進行內(nèi)容鑒別等，可以提高準確率。這些優(yōu)勢使得聲紋識別的應(yīng)用越來越受到系統(tǒng)開發(fā)者和用戶青睞。

當然，聲紋識別的應(yīng)用有一些缺點，比如同一個人的聲音具有易變性，易受身體狀況、年齡、情緒等的影響；比如不同的麥克風和信道對識別性能有影響；比如環(huán)境噪音對識別有干擾；又比如混合說話人的情形下人的聲紋特征不易提取等等。

所以聲紋識別目前主要還是被用于一些對于身份安全性要求并不太高的場景當中。比如現(xiàn)在比較熱門的智能音響。

目前國內(nèi)的科大訊飛、思必馳都有推出相應(yīng)的聲紋識別技術(shù)。

區(qū)塊鏈+生物識別——雙重保障支付領(lǐng)域安全

隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的不斷進步，生物識別技術(shù)也將迎來新的變化和需求，生物識別技術(shù)的跨行業(yè)應(yīng)用成為資本市場追逐的對象。而基于區(qū)塊鏈技術(shù)的存儲解決方案和生物識別技術(shù)的結(jié)合，為全球金融交易市場的安全加上了雙保險。

運用區(qū)塊鏈技術(shù)的交易程序以安全性優(yōu)越為人稱道。其分布式賬本技術(shù)的不可篡改性和透明性使其在維護交易和活動日志完整性中有著獨特的優(yōu)勢，利用基于區(qū)塊鏈技術(shù)而建立起的不可篡改的數(shù)據(jù)存儲解決方案來替代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，能夠有效地填補漏洞，提升交易的安全性。

但是例如比特幣、以太坊這樣的公有鏈，用戶的身份不需要驗證，只需要通過簽名技術(shù)確保用戶擁有密鑰，即可進行相關(guān)操作。這種認證方式由于缺少相關(guān)聯(lián)的個人標志符號而造成傳統(tǒng)方式下認證的不安全性。

在交易過程中，任何有權(quán)訪問他人手機或電子郵件的人都可以輕易輸入密碼或驗證碼，在同一或不同設(shè)備上批準轉(zhuǎn)賬。而這種方式也不是特別理想，比如一長串無規(guī)則的數(shù)字字母組合，不方便記憶；密鑰一旦丟失就不可找回。

生物特征信息識別代替?zhèn)鹘y(tǒng)的密鑰認證可能是目前可用的最具個人意義的驗證模式，幾乎杜絕了欺詐者冒充別人，批準交易的可能。各類付款應(yīng)用程序，如Apple Pay和其他錢包，已經(jīng)在借助生物識別進行支付驗證，在不久的將來，它有可能會替代雙因素認證中一次性密碼概念。

今后的生物識別技術(shù)也將向多元化方向發(fā)展，取長補短，而生物識別技術(shù)的市場前景，仍然值得人們矚目。將生物識別技術(shù)與區(qū)塊鏈技術(shù)有效結(jié)合，能夠為交易保駕護航，預計“生物識別+區(qū)塊鏈”的雙層安全保護在不久的將來會成為支付領(lǐng)域的行業(yè)標準。