（计算机应用技术专业论文）epassport+and+building+online+passport+service+system.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 、 研究生签名：魈旦丛堕d 经洫日 学位论文使用授权书 期： 2 口”d 5 2 0 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权 经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并 向社会公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生签名：壁! 坠竺毫赫壮导师签名：i 量妾竺 日期： 2 0i f d 岁2 勺 摘要 随着n 技术的发展，生物识别技术已经成为一个研究的热点领域。各国政 府都纷纷资助生物识别技术方面的研究，该领域方面的学术会议吸引了政府和 业界众多的参与者，理论研究的成果正快速地转换为商业产品。在某种意义上 讲，生物识别技术属于理论知识前沿范畴，可以表达复杂的设计问题，因此生 物识别技术和r f i d 技术尤为重要。 在此基础上，论文研究电子护照和护照服务系统的构建，电子护照记载了 公民的特征信息，是政府及各国海关识别公民身份的重要依据。对电子护照的 相关技术以及护照相关信息的管理展开研究，具有较为重要的研究和应用价值。 论文主要工作包含两部分：( 1 ) 对于包含生物识别和r f i d 芯片的公民电子护 照的论证；( 2 ) 使用u m l 和d o t n e t 设计并实现了了电子护照的在线服务系 统。 第一部分首先介绍了生物识别技术和r f i d 相关技术。概述了几种不同的 生物识别技术：虹膜识别、手型识别、指纹识别、视网膜识别和面部识别等技 术，综述了p k i 和数字签名技术，而后介绍了r f i d 标签、r f i d 结构等相关技 术。 第二部分探讨了如何利用钟、a s p n e t 和u m l 开发一个在线的护照服务系 统，讨论了护照在线服务系统的设计，采用用例图和类图分别描述需求和功能 设计，应用概念数据模型和物理数据模型描述数据库设计。 a b s t r a c t b i o m e t r i c sh a sb e c o m ea 什h o t 竹s e a r c ha r e a g o v e r n m e n t sa r ef u n d 吨r e s e a r c h p r o g r a m sf o c u s e do nb i o m e t r i c s c o n f e r e n c e si nt h ea r e ar e a d i l ya t t r a c ta t t e n d e e s f r o mg o v e r n m e n ta n di n d u s t r y r e s e a r c ha d v a n c e sf i n dt h e i rw a yi n t oc o m m e r c i a l p r o d u c t sq u i t eq u i c k l y s e a r c ha r e ao fh i o m e t r i c sa n dr f i ds e e m se s p e c i a l l y i n t e r e s t i n ga n de x c i t i n g , b e c a u s ei ti si ns o m es e 】t l s ea tt h ef r o n t i e ro fb i o m e t r i c s ，a n d p r e s e n t sc o m p l e xd e s i g np r o b l e m s t h i st h e s i sw h i c hi n c l u d e st w op a r t sa n a l y z e st h ea r g u m e n t sf o re l e c t r o n i c p a s s p o r tt oc i t i z e n st h a tc o n t a i n sab i o m e t r i ci d e n t i f i e ra n da nr f i dc h i p ，a n dt h e d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fo n l i n ep a s s p o r ts e r v i c eu s i n gu m la n dd o t n e t t h ef i r s tp a r tf o l l o w st h r o u g hab a s i ca n dc o m p r e h e n s i b l ea p p r o a c ht ob i o m e t r i c i d e n t i f i e r sa n dr a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o nt e c h n o l o g i e ss ot h a te 嘞i n d i v i d u a l s w h oh a v en o tb e e ne x p o s e dt ot h e s et e r m sc a ng r a s pab e t t e ru n d e r s t a n d i n go fw h a t t h e ya r ea n dh o wt h e ya r eu t i l i z e di ne v e r y d a ya p p l i c a t i o n s 1 1 地s e c o n dp a r ts h o w s h o wt od e v e l o pa na p p l i c a t i o nl i k eo n l i n ep a s s p o r ts e r v i c ew i t hc 纸a s p n e ta n d u m l f o c u s e so nt h ec r a f to fc r e a t i n g 删时n e ts 0 1 a r e , a n dd e m o n s t r a t e sh o w t ou s et h i ss t a n d a r do b j e c t o r i e n t e dn o t a t i o nt ob u i l dm o r er o b u s t n e ta p p l i c a t i o n s t h a tf u l f i l lu s e rr e q u i r e m e n t sa n dw i t h s t a n dt h et e s to ft i m e k e yw o r d s ：e - p a s s p o r t ，b i o m e t r i c s ，r f i d ，o n l i n ep a s s p o r ts e r v i c es y s t e m h c o n t e n t s c h a p t e rl i n t r o d u c t i o n l c h a p t 髓2i c a ( ) 4 c h a p t e r3 b i o m e t r i c s 7 3 1 t y p e so fb i o m e t r i c s 7 3 1 1 i r i s 8 3 1 2h a n dg e o m e t r y il 3 1 3 f m g e r p r i n t 13 3 1 4 p a t m p r i n t 1 7 3 1 5r e t i n a lr e c o g n i t i o n 2 0 3 1 6f a c i a lr e c o g n i t i o n 2 1 3 2 s u m m a r y 2 6 c h a p t e r4p k i r e c h n o l o g i 鹤a n dd i 西t a ls i g n a t u r e s 2 7 4 1 m e t h o d o l o g ya n di n f r a s t r u c t u r e 2 9 4 2 m e t h o d o l o g y 31 4 3 a n a l y s i sa n dc o m p a r i s o no fp k ia l g o r i t h m s 3 3 c h a p t e r5r a d i o - f r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n 3 5 5 1 t e c h n i c a l i t yo f 】 l 脚3 5 5 2r f m it a g s 3 6 5 3r f da r c h i t e c t i t r e 3 7 5 3 1ac o n f l u e n c 冶o f t e c h n o l o g i e s 3 7 5 3 2r f dk e yf u n c t i o n a l i t i e s 3 8 5 3 3r f i ds y s t e mc o m p o n e n t s 3 9 5 3 4 s y s t e m i cq u a l i t yc o n s i d e r a t i o n s 4 1 5 3 5a r c h i t e c t u r eg u i d e l i n e s 4 2 5 3 6 s m m n a r y 4 2 c h a p i e r6o n l i i l ep a s s p o r ts e r v i c e 4 4 6 1s t a t e m e n to fs c o p e 1 4 6 2s e r v i c e - e n a b l e m e n ta 8i n n o v a t i v et e c h n o l o g y 4 5 6 2 1s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r ef o rs a pp u b l i cs e c t o r 4 6 6 3t h cg e n e r a lf e a t u r e so fo n l i n ep a s s p o r ts e r v i c 冶s y s t e m 。4 9 6 4h a r d w a r ea n ds o f t w a r er e q u i r e m e n t s 51 6 4 1 h a r d w a r er e q u i r e m e n t s 5 1 6 4 2 s o r w a r er e q u i r e m e n t s 51 6 4 3 c o m m e n t so nd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t 5 2 6 5 u c a s e s 5 3 6 5 1u s ec a s em o d e l i n g 5 3 h i 6 5 2u s ec a s ei d e n t i f i c a t i o n 5 5 6 5 3u s ec a s ed i a g r a mf o rt h eo n l i n ep a s s p o r ts e r v i c e 5 7 6 6 c l a s sd i a g r a m 5 9 6 6 1 c l a s sd i a g r a md e s c r i p t i o n 5 9 6 6 2c l a s sd i a g r a mf o ro n l i n ep a s s p o r ts 硎6 0 6 7 c o n c e p td a t am o d e l 6 1 6 8 p h y s i c a ld a t am o d e l 6 2 c h a p t e r7c o n c l u s i o n s 6 4 a p p e n d 6 7 a p p ac l a s s e so f o n l i n ep a s s p o r ts e r v i c e 6 7 a p p b c o n c e p td a t am o d e l 7 1 a p p cs q u e n c ed i a g r a m s 8 ( i a p p dg r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c e so fo n l i n ep a s s p o r ts e r v i c e 。8 3 r e f e r e n c e s 9 2 a c k n o w l e d g e m e n t 9 4 i v 武汉理工大学硕士学位论文 c h a p t e r1 in t r o d u c tio n t h i sc h a p t e rw i l ld i s c u s st h ep o l i c i e ss u r r o u n d i n gt h ei s s u a n c eo fa ne l e c t r o n i c p a s s p o r t i tw i l lf o c u so nt h et w ot e c h n o l o g i e st h a tw i l lb ei n c o r p o r a t e dw i t h i ns u c ha d o c u m e n t t h ee l e c t r o n i cp a s s p o r ti sd e s i g n e dt oa s s i s tn o to n l yi nv e r i f y i n gt h a tt h e p e l s o r lh o l d i n gt h ed o c u m e n ti st h et r u eb e a r e r , b u ta l s ot of a c i l i t a t et r a v e la n dt h e s p e e da tw h i c hi tt a k e sa ni n d i v i d u a lt oc l e a rc u s t o m sa n ds e c u r i t yc h e c k p o i n t si n a i r p o r t s t h ee - p a s s p o r tw i l lo n l yd i f f e rf r o mp r e v i o u sp a s s p o r t si nt h a ti tw i l lc o m b i n ea b i o m c t r i ci d e n t i f i e rw i t hr f i dt e c h n o l o g y i c a os p e c i f i e dt h r e et y p e so fb i o m e t r i c i d e n t i f i e r st h a tc o u n t r i e sc o u l du s et ov e n f yap e r s o ni s i d e n t i t yi n c l u d i n gf a c i a l r e c o g n i t i o n , f i n g e r p r i n t s ，a n di r i ss c a d s t h ee p a s s p o r ti sa b l et oc o m p a r et h ep h o t o g r a p ho nt h e p a s s p o r tw i n la l lo f t h e p h o t o g r a p h ss t o r e di nac e n t r a l i z e dd a t a b a s e t h i se x t r as t e pi nt e c h n o l o g ya l l o w s o f f i c i a l sa tp o r t so fe n t r yt or e l yo nac o m p u t e r i z e ds y s t e mt ov 嘶矽t h a tt h ep e r s o n i nf r o n to ft h e mm a t c h e st h eo r i g i n a lp h o t o g r a p ht a k e nf o rt h ep a s s p o r t t h i s p h o t o g r a p hw i l ln o to n l yb ep r i n t e dd i r e c t l yo nt h eb i o - d a t ap a g eo fap a s s p o r t , i tw i l l b es t o r e do n at i n yc h i p ( r f i dt e c h n o l o g y ) 武汉理工大学硕士学位论文 t h em o s ti m p o r t a n tc h a n g ei nt h e s es t a n d a r d si st h ee m b e d d i n go fac o n t a c tl e s s , s m a r tc a r dp r o c e s s o rc h i pw i t h i nt h ep a s s p o r tb o o k l e t , f i t ss h o w ni nf i g 1 - 1 t h e p r o c e s s o rw i l lb eu s e dt os t o r es p e c i f i cb i o m e t r i c so f t h ed o c u m e n th o l d e ri na d d i t i o n t o8 0 m l 昌p e r s o n a li n f o r m a t i o n 砀es t o r e di n f o r m a t i o n 馏nt h e nb ep r e s e n t e dt o b o r d e rc o n t r o lo f f i c e r sa tt h et i m eo ft r a v e l t h en e wp a s s p o r td e s i g ni si n t e n d e dt o s e r y et w o p u r p o s e s ：( a ) t h eb i o m e t r i ei n f o r m a t i o nc a nb eu s e df o ri d e n t i t y v e r i f i c a t i o na tb o r d e rc o n t r o l ，a n d ( b ) e r y p t o g r a p h i et e c h n o l o g i e sc a l lb eu s e dt o a s c e r t a i nt h ei n t e g r i t ya n do r i g i n a l i t yo fp a s s p o r t s , t h u sp r e v e n t i n gh i 曲q u a l i t y p a s s p o r tf o r g e r i e st h a tm i g h to t h e r w i s ep a s sav i s u a li n s p e c t i o n t h er f i dc h i p ，f r e q u e n t l yr e f e r r e db yg o v e r n m e n to f f i c i a l sa s c o n t a c tl e s s c h i pt e c h n o l o g y w i l lb ee m b e d d e di n s i d et h eb a c kc o v e ro ft h ep a s s p o r t i tw i l l s t o r et h e $ a l l l ci n f o r m a t i o nt h a ti sp r i n t e do nt h eb i o - d a t ap a g eo ft h ep a s s p o r t ：f u l l i i i i i i i c , d a t eo fb i r t h , g e n d e r , p l a c eo fb i r t h , p l a c eo fi s s u a n c e , p a s s p o r tn u m b e r , a n d t h ed i g i t a lp h o t oi m a g eo ft h ep a s s p o r th o l d e r t h ee - p a s s p o r tw i l la l s oi n c o r p o r a t e s a f e t yf e a t u r e ss u c ha sp u b l i ck e yi n f r a s t r u c t u r e ( p 硒a n db a s i ca c c e s sc o n t r o l ( b a c ) t op r o t e c t a g a i n s ts k i m m i n g , e a v e s d r o p p i n g , a n da l t e r i n go fi n f o r m a t i o n t h o g o v e r n m e n tr e s o l v e dt oc o m b i n em a s sd a t a b a s e sa n dw o r kc l o s e ra m o n g s ta g e n c i e s i na ne f f o r tt od i m i n i s ht h en u m b e ro fc r i m i n a l sa n dt e r r o r i s t st h a tg a i nl t t c t ? , c s $ t oa c o u n t r yp a s s p o r ta n dc o u n t r yv i s a s a l lg o v e r n m e n ta g e n c i e st h a tc o m p i l em a s s i v e a m o u n t so fi n f o r m a t i o no nc i t i z e na n df o r e i g n e r sa l i k e o n c et h e s ed a t a b a s e s0 1 t o c o m b i n e dt h a ti n f o r m a t i o ni sh i g h l yv a l u a b l ea n dt h u sc t t u $ 1 0 sg r e a tc o n s e q u e n c ei f h a c k e di n t oo ru t i l i z e di nad e t r i m e n t a lw a y ac e n t r a l i z e dm a s sd a t a b a s ew i l le n a b l e t h eg o v e r n m e n tt od e d u c ew h oi s1 1p o s s i b l et e r r o r i s t , w h oi sah o u s e w i f e , w h oi sa l l i n t e n d i n gi m m i g r a n t , w h oi sad e a d - b e a td a d ，e t e c o n v e r s e l y , t h e s ed a t a b a s e sr e s u l t i nf u r t h e r i n gp e r s o n a ls e c u r i t ya n dp r i v a c yc o i i c c r l i st h a tt h ep u b l i ci sg e n e r a l l yn o t i l w a i eo f t h ee - p a s s p o r tw i l lm a k oap c i s o l l si n f o r m a t i o ne a s i l ya c c e s s i b l eb e e a u s o p a s s p o r ti n f o r m a t i o nw i l lb er e a da n dd o w n l o a d e de l e c t r o n i c a l l y r e g u l a t i o n ss h o u l d b ep u ti n t op l a c es ot h a tp a s s p o r th o l d e r sc a l lb e 团j 托o n l ya u t h o r i z e do f f i c i a l sh a v o a o c e s st ot h ep e r s o n a li n f o r m a t i o nl o c a t e d0 1 1t h ep a s s p o r t 1 i na d d i t i o nt ow h a tt h ec o u n t r yg o v e r n m e n th a sa c c e s st o ，o t h e rg o v e r n m e n t s w i l lb ea b l et od o w n l o a di n f o r m a t i o nf r o m 锄e l e c t r o n i cp a s s p o r to n t o 也e i r 2 武汉理工大学硕士学位论文 g o v e r n m e n ti s d a t a b a s e sj u s ta se a s i l ya st h es t a t e sg a t h e r si n f o r m a t i o na b o u t f o r e i g n e r s al a r g ec o n c e r ni sw h a th a p p e n st ot h a ti n f o r m a t i o no n c ei ti s d o w n l o a d e do n t oo t h e rd a t a b a s e s w h a tr e g u l a t o r ya g e n c yi sm a k i n gs t i l et h a ta l l i n d i v i d u a l si n f o r m a t i o ni s 3 武汉理工大学硕士学位论文 c h a p t e r2ic a o t h ei n t e r n a t i o n a lc i v i la v i a t i o no r g a n i z a t i o n ( i c a o ) i sa s p e c i a l 讫。da g e n c yo f t h eu n i t e dn a t i o n st h a tp r o m o t e sc i v i la v i a t i o n , m c l u d m gs e t t i n gs t a n d a r d sf o r p a s s p o r t s ，v i s a sa n do t h e rt r a v e ld o c u m e n t s i n2 0 0 2t h eu s c o n g r e s sp a s s e dt h e e n h a n c e db o r d e rs e c u r i t ya n dv i s ae n t r yr e f o r ma c t s e c t i o n3 0 3 ( c ) o ft h a ta c t r e q u i r e st h a tc o u n t r i e st h a tp a r t i c i p a t ei nt h eu sv i s aw 缸v 盯p r o g r a mh a v ea p r o g r a mt o i s l em a c h i n er e a d a b l e p a s s p o r t s t h a ta r 0 t a m p e rr e s i s t a n ta n d i n c o r p o r a t eb i o m e t r i ca n dd o c u m e n ta u t h e n t i c a t i o ni d e n t i f i e r st h a tc o m p l yw i t h s t a n d a r d se s t a b l i s h e db yi c a o i nt h ei n t e r e s to fi n t e r n a t i o n a lr e c i p r o c i t y , t h eu s w i l li s s u es i m i l a rm a c h i n er e a d a b l ep a s s p o r t st ou s c i a z e n s 1 i n1 9 8 0 ，i c a o i n t r o d u c e dt h eu s eo fm a c h i n e - r e a d a b l ed a t ap r i n t e do nt h ed a t ap a g eo fp a s s p o r t s 谢lo p t i c a lc h a r a c t e rr e c o g n i t i o n ( o c r ) t e x t t h i so c ri n f o r m a t i o nc a l l e dt h e m a c h i n e - r e a d a b l ez o n e ( 眦) c o n s i s t so ft h ed o c u m e n th o l d e r sn a m e , d a t eo f b i r t h , s e x ，t h ed o c u m e n t si d e n t i f i c a t i o nn u m b e r sa n dv a l i d i t yd a t e s t h en e x ts t a g e i nm a c h i n e = r e a d a b l ed a t aw a st h eu s eo f2 - db a r c o d e s t h e s ec a nb eu s e dt oe n c o d e 坛8 0 0 0b y t e so fi n f o r m a t i o n , a n da r ei nc u r r e n tu 8 0o nm a n yp a s s p o r t s ，v i s a s ，a n d d r i v i n gl i c e n s e s i c a o ss t a n d a r d sf o rt h en e x tg e n e r a t i o nm r t ds p c c i f yac o n t a c t l e s ss m a r tc a r dm i c r o c h i p ，c o n f o r m i n gt oi s o1 4 4 4 3 ，t ob ee m b e d d e dw i t h i nt h e p a s s p o r tb o o k l e t t h e s ec h i p sw i l lb ee m b e d d e da l o n gw i t ht h e i ra n t e n n a e , w h i c h , w h e nb r o u g h ti n t oa na p p r o p r i a t ee l e c t r o m a g n e t i cf i e l d ，w i l lg e n e r a t ea ne l e c t r i c c u r r e n tt h a tc r np o w e rt h ec h i p c o n t a c tl e s ss m a r tc a r d so f f e rs e v e r a la d v a n t a g e s o v e rc o n t a c ts m a r tc a r d s ，i n c l u d i n gn ow e a ra n dt e a ro ft h ep h y s i c a lc o n t a c t s ，f a s t e r d a t at r a n s m i s s i o nr a t e s , a n dn o tn e e d i n gt oc h a n g et h ep h y s i c a la p p e a r a n c eo fa p a s s p o r tb ya d d i n ge l e c t r i c a lc o n t a c t s h o w e v e r , c o n t a c t sl e s ss m a r tc a r d sh a v et w o p o t e n t i a ld i s a d v a n t a g e s b e c a u s et h ei n f o r m a t i o ni st r a n s m i t t e d 勰r a d i o - f r e q u e n c y s i g n a l s ，i tm a y b ep o s s i b l ef o ru n i n t e n d e dr e c i p i e n t st oi n t e r c e p ti n f o r m a t i o n s e c o n d , i fm a n yc o n t a c t sl e s ss n 均x tc a r d sa r ep h y s i c a l l yc l o s et o g e t h e r , ar e a d e rw i l lh a v e d i 伍c u l t ys o r t i n go u tw h i c ht r a n s m i s s i o nc o m e sf r o mw h i c hc a r d t h e r eh a v eb e e n m u l t i p l ep r o p o s a l st o1 1 8 0t h ei c a ob i o m e t r i cp a s s p o r tt e c h n o l o g yf o rn a t i o n a l 4 武汉理工大学硕士学位论文 i d e n t i t yc a r d sa n do t h e rp u r p o s e s t h eu n i t e dk i n g d o mb e g a nw i lap r o p o s a lf o ra c o m b i n e dd r i v e r sl i c e n s ea n dp a s s p o r tt h a th a se v o l v e di n t oaf u l ln a t i o n a li d f i w c a r db i l li np a r l i a m e n t h o w e v e r , t h ep r o p o s a lh a sc o m eu n d e re x t e n s i v ed e b a t e , b u ti ta p p e a r sl i k e l yt op a s sa so ft h ed a t ew h e nt h i sp a p e ri sb e i n gw r i t t e n s i m i l a r p r o j e c t sa r eu n d e r w a yi nan u m b e ro fc o u n t r i e s ，i n c l u d i n ge s t o n i aa n ds i n g a p o r e t h ei c a ob i o m e t r i cp a s s p o r tt e c h n o l o g ym i g h ta l s ob eu s e df o ru sd r i v e r sl i c e n s e s t om e e tt h er e q u i r e m e n t so ft h er e a li da c to f2 0 0 5 1 ，a l t h o u g hn os u c h r e q u i r e m e n th a sb e e nd e f i n e dy e t a ni m p o r t a n tq u e s t