生物识别技术在电子商务领域的应用

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业论文中文题目作者姓名吉林大学分 类 号：TP* 单位代码：1 0 1 8 3研究生学号：H* 密 级：公 开（以上为宋体加粗小四号字）吉 林 大 学硕士学位论文生物识别技术在电子商务领域的应用Title（论文英文题目）（要求Arial体小三号字）作者姓名：某 某 某专 业：*研究方向：*指导教师：* 教授培养单位：计算机科学与技术学院2011年4月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式

2、的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文都是自己编写的，没有其他人已经撰写或者是发表的成果。在本文中对于那些已经做出过贡献的人都已经进行明确的标出来了。针对该论文申明的法律结果都有作者本人自己承担。学位论文作者名：日期：2011 年 4 月 2 日中国优秀博硕士学位论文全文数据库投稿声明研究生院：本人同意其出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊

3、（光盘版）电子杂志社的中国优秀博硕士学位论文全文数据库投稿，希望中国优秀博硕士学位论文全文数据库给予出版，并同意在其中进行使用，同意按规定章程接收相关权益。论文级别：硕士 博士 学科专业：*论文题目：*作者名字：指导教师名字： 2011年 4 月 2 日联系作者地址（邮编）：联系作者电话：摘 要生物识别技术在电子商务领域的应用今天，电子商务的发展角度越来越快的，从某一个角度来说，身份认证技术比信息加密更可靠、更重要。它是维护信息系统安全和网络安全的首要通道，是当今信息发展迅速的时代，信息安全也越来越重要。 “客户账号+口令数字证书”是目前用户进行身份认证的一个重要应用。但是众所周知，这种方法具

4、有很大的缺陷，首先是我们难以记忆，其次是它无法抵抗住字典式的攻击。因此这种身份认证不能完全体现访问者的电子身份和实际身份的一致性问题，即无法通过身份认证确认访问者的身份即获授权者。今年来，随着计算机技术和其他相关的技术的发展创造了很好的条件。因此，基于人的身体特征是不可复制的，生物识别技术开始被人们所重视了。人的虹膜、指纹、视网膜等都有稳定性和惟一性的特征，为用户身份认证提供了更安全、方便、有利的捷径。目前网络的保密性和安全性是用户最关注的问题。为此，可以借助信息安全功能来保障网络数据传输的安全性。当我们对具有很大价值的私密信息进行通信时，我们可以使用各种各样的加密技术进行加密。如果将指纹识别

5、技术和密码体制有机的相结合的话，可以提供一种更加安全、便捷的认证身份技术。生物识别技术是进行客户进行身份认证的未来趋势，有着广阔的应用前景。如果将生物特征识别技术和数字签名技术有机地结合在一起，可以提供一种更加安全、便捷的用户身份认证技术。在当今信息化建设与信息化技术不断发展的前提下，电子商务在Internet方面正在以以往都没有的速度迅速发展。生物识别技术在电子商务中的独特性也越来越突出了。要保证电子商务的安全的关键就是认证身份。因此只有掌握各种生物识别技术的内容、特点以及发展，才能更好地完善电子商务中的安全技术，使电子商务发挥更大的作用。关键字：生物识别，电子商务，发展，认证技术Abstr

6、actToday, the e-business applications is widespread increasely,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 informatio

7、n age.Currently,the main applications is based on “user ID+password,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 sol

8、ve the visitors physical identity and consistency of electronic 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

9、characteristics has the uncopied features, people began to turn 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 se

10、curity and internet privacy is the user the most concerned problem. 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

11、 important value or private information to communicate in an open 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 authentica

12、tion technology, it has a broad application prospects. If we let 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 con

13、struction, Internet-based e-commerce is growing at an unprecedented 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-co

14、mmerce technology, we must through deep into the e-commerce features 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 录1生物识别技术概述.81.1课题来源.81.2生物识别技术概念及种类.81.2.1生物识别

15、技术概念及特点.81.2.2生物识别技术原理.91.2.3生物识别技术的种类.91.3生物识别技术的发展趋势.111.4理论意义,实用价值.121.5本章小结.132针对指纹、虹膜以及面部识别技术的研究.142.1指纹识别技术.142.1.1指纹识别技术的原理.142.1.2指纹识别技术的应用条件.142.1.3指纹识别技术的优缺点.152.2虹膜识别技术.152.2.1虹膜识别技术的原理.152.2.2虹膜识别技术应用上的现状.152.2.3虹膜识别技术的优缺点.152.3面部识别技术.162.3.1面部识别技术的原理.162.3.2面部识别技术的应用.162.3.3面部识别技术的优缺点.1

16、73电子商务环境下的生物识别技术需求分析.173.1电子商务环境下生物识别技术现状及问题.173.1.1 现状.173.1.2 存在的问题.183.2 电子商务环境下生物识别技术的需求分析.183.3 生物特征识别系统的结构.183.4多生物特征融合与识别.194 生物识别技术模型的确定.204.1 电子商务安全体系.204.2 基于生物特征识别电子商务身份认证系统解决方案.204.2.1 方案设计要求.214.2.2 基于生物特征和数字签名技术的电子商务身份安全认证系统结构.224.3 安全机制系统设计.224.3.1 身份认证安全性.234.3.2 身份认证步骤与协议.245 总结与展望.

17、256致谢.267参考文献.261.生物识别技术概述1.1 课题来源在当今信息时代发展迅猛的时代，有许多的技术被应用到电子商务的安全上，例如防火墙、虚拟专用网、会话加密、数字证书等技术。但是缺点是它们每一种技术都是在针对某一方面的信息安全进行加密。例如：在网络传输时如何避免信息被窃取或者是篡改，防止交易系统被非法侵入，防止交易双方的账号被他人给盗用等等。在电子商务发展迅速的同时，其也正面对着各种形形色色的威胁，但是还没有一种单独应用的安全措施或者方法能够消除所有风险。在这种情况下，我们就需要根据受破坏可能性以及可能导致的损失程度来评估预防措施的成本。因此，为了保证电子商务的安全，最重要的手段就

18、是进行网络身份认证。从理论上说，身份认证时需要三个要素的。首先使用者记忆的身份认证内容，例如使用身份认证。其次是使用者拥有特设认证加强机制，例如各银行发行的各种数字证书，动态密码认证等等。然后就是使用者本身自己具备的唯一特征，例如使用者自己的指纹、声音等等。目前，一般的网络应用只是用了最常见的身份认证方式即密码验证。但为了方便记忆，使用者往往选择一些常用的字母数字，并且不习惯经常性更换密码，这种所谓的“静态密码”的认证方式，其实是相当的不安全，因为它容易被人窥探和猜测，从而很容易被黑客以木马程序等手段攻破。现在各大银行都是使用数字证书即电子签名(CA)来进行认证，从而保证客户身份的安全。但是电

19、子签名(CA)方式没有将身份认证到人，对于系统来讲只是认证到物，所以很容易产生口令存在丢失、容易被攻破以及存在令牌丢失等问题，这样随时都有遗失、假冒的问题。生物识别技术是最为方便与安全的识别技术，它不需要记住复杂的密码，也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。可借助于计算机技术实现，实现自动化管理。因此，为了保证金融、电子商务在技术上实施的安全性，认证技术是我们要注意的一个重要方面，所以将生物特征身份鉴别方法应用在电子商务安全方面是非常有效的。所谓生物特征识别技术就是指通过传感器和计算机、结合生物统计学原理等高科技手段密切结合，通过人体固有的生物特征来鉴定个人身份。总所周知生理特征是与生俱来的，

20、行为特征却一般是后天性的。生物特征就是行为特征与生理特征相结合的产物。应用生物来进行身份识别的技术具有唯一性、稳定性、它是可以验证的，与传统的身份鉴定手段相比，基于生物特征识别的身份鉴定技术的防伪性能好，不易伪造或被盗等。因此生物识别技术正成为电子商务一个重要的应用方向。1.2生物识别技术概念及种类1.2.1 生物识别技术概念及特点生物识别技术是指通过计算机与光学、声学、生物传感器或者是生物统计学原理等高科技手段密切的相结合，利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定。从现在生物技术的发展速度来看，生物识别技术目前已得到了比较大的发展，正在用作识别的生物特征逐步地严拓。生物特征就是一

21、种唯一可以测量、可自动识别、验证的生理特征或行为方式，如指纹、脸相、红膜、人体气味、声音、步态和DNA等。身体特征根据其技术含量来分的话，可以分为低级生物识别技术(如脸型、掌型、签名和语音识别等)、中级生物识别技术(如虹膜识别、视网膜识别和指纹识别等)以及高级生物识别技术(人体气味识别、血管纹理识别等)；但是根据人的身体特征来划分的话，就包括与身具备的生理特征和后天的行为特征。与传统身份鉴定相比，生物识别技术具有唯一性、广泛性、随身性、方便性、稳定性、可接受性、可采集性等特点。生物识别技术是以生物技术为基础，以信息技术为手段，集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的身份验证技术。它依靠

22、人体的生物特征来进行身份验证，具有不可复制性和唯一性。因此其在电子商务中正在迅速开始普及。1.2.2 生物识别技术原理一个优秀的生物识别系统要求能实时、迅速、有效地完成其识别过程。虽然有许多不同生物识别系统，但是采集、解码、对比和匹配四个过程都是其共同的基本处理过程。首先利用身份验证系统获取各种各样我们所需的参量数据，然后在我们采集的数据中样本建立标准模式的数据库，然后选定适合其系统的距离测度、识别算法、及判决准则，再将我们需要识别的样本所形成的未知模式与形成的标准模式相比较，最后得出我们需要的身份验证结果。具体的处理过程如下图：图1.生物识别技术处理过程图1.2.3生物识别技术的种类基于生物

23、特征的认证具有传统密码认证和令牌认证所不具有的许多优势，生物特征它是直接隶属于认证人，与认证人完全绑定，不会被遗忘，在实践当中也是不易伪造的。因此在电子商务中，常用的生物识别技术有以下几种：一)基于生理特征的识别技术1面部识别：不同人具有不同的面包，世界上绝对没有两个面部是完全相同的人，即使是双胞胎它们也有稍微的区别。人脸识别、面像识别、面容识别等等,其主要有人脸捕获与跟踪、人脸识别比对、真人鉴别等功能。在应用该技术的时候，我们可以通过捕捉面部图像的方法来进行，即采用标准的视频技术和热成像技术。通过一个标准的摄像头摄取面部的图像即视频技术，我们在捕捉的过程中，可以记录一些核心点和它所对应的相应

24、的位置如眼睛、鼻子，然后把它形成我们所需要的模板。在热成像技术使用的过程中主要是通过分析由面部毛细管的血液产生的热线来生成面部图像，这一技术可以把难以分辨的双胞胎进行分辨出来，它不仅可以对人的面部进行观察，而且可以在比较远的地方队人的全身实施成像。即便是那些经过化妆或者是伪装的人也跳脱不了该技术的跟踪与辨别，因为该技术是根据人的血管成像的。面部识别技术具有对被识别对象侵扰少、非接触性、识别手段隐蔽的特点，与其他的技术相比，其更加友好、直接。2. 体味识别：就是指人体的气味，即人体不断地向环境散发出的能使鼻子和大脑皮层产生某种嗅觉的挥发性物质。人类的气味虽然会受到情绪、时间、饮食和环境等因素的干

25、扰和影响，但是其中的成分含量一定会发生一定的变化，这样由基因决定的那一部分气味却一直存在，并且不会发生变化，因此就可以作为识别任何一个人的标记。一般来说人的体味来源分为两种，一种是来自外界的气味，就是指长期接触某一类物质而导致皮肤对这类物质气味的长期吸附而散发出的气味，即外源性气味。另外一种是来自内在的气味，如人类新陈代谢所散发出来的气味。体味识别技术使用的范围很广，由于其具有无须和设备进行物理接触、在几秒钟内就能够确定身份的优点，因此在很多的行业当中都已经应用到了，但是其对体味识别设备的要求比较高，价格昂贵，所有有待进一步提高。3.掌形识别：掌型识别技术即是利用人的手掌是独一无二的特征来确认

26、身份的。人类手掌呈立体形状，就像人的指纹一样具有唯一性，我们可以把每个人互不相同的掌形来作为其身份识别的一种手段，手掌长度、手指不同部位的宽度以及靠近指节的表面和手指的厚度是掌形所具有的特征。它的稳定性很高，不会因为外界的环境影响而改变，但是它比较受心理状况的影响而改变。4.牙齿识别：咀嚼食物是牙齿的主要功能，同时在谈话、发音以及颜面方面也具有一定的协调作用。除此之外，牙齿还是个人身份识别的重要标志。由于牙齿在牙齿的形态、各牙齿的间隙稀疏情况、上下牙齿的合并状况以及各牙冠的大小形态都有比较大的差异，所以我们可以利用这一技术的稳定性和差异性来对个人身体进行识别。5.指纹识别：一个有着比较长历史的

27、生物技术就要数指纹识别技术了，要利用指纹识别技术主要是通过分析指纹的全局特征和其局部的特征，例如分叉点、谷和终点、分歧点等等。我们可以通过将指纹中抽取来的特征值和先前用户已经预存好的指纹值相对比，然后通过其结果来确认一个人的身份。独一无二是指纹最明显的特征，指纹识别技术正好是利用了人手指末端正面皮肤上凹凸不平而产生的纹线之一特点。指纹识别具有一点的优点，例如：指纹识别的成本比较低，其图像提取的设备小巧，技术相对成熟等。6.唇纹识别：唇纹就是人唇表现上的一道褶皱的纹线，由于每个人的唇纹粗细、间距、数量、部位、形态、相互排列的方式、长短以及每条纹线分支的数量都具有各自的特点，因此唇纹和指纹不一样，

28、我们根据其具有的独特的特征把其作为识别个体身份的一个重要标志。针对这个生物技术的使用，对一些从事司法鉴定和物证技术科学的专家具有很大的益处，他们从实际出发，根据唇纹的生理结构、唇纹的形成、唇纹的变化规律以及唇纹痕迹的显现等对唇纹提取、样本的采取进行了积极的研究和探索，并取得了很大的成绩。7.虹膜识别：虹膜识别是电子商务中公认的识别率比较高的生物识别技术，它是与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术。它使用相当普通的照相机元件，而且不需要用户与机器发生接触。虹膜识别技术与相应的算法结合后，可以到达十分优异的准确度，即使全人类的虹膜信息都录入到一个数据中，出现认假和拒假的可能性也相当小。虹膜是

29、处于眼睛瞳孔外侧的环形纤维组织，每个虹膜都拥有独一无二的特征结构，例如：细丝、斑点、水晶体、射线、条纹和凹凸点等等。据有关的专家证实，不同人的虹膜是不一样的，所以我们可以利用该特点，来验证个人的身份。在当前各种各样的生物识别技术当中，虹膜识别技术目前应用最精确和方便的一种，它已经被认为是二十一世纪生物识别技术当中发展最具有前途的生物认证技术。电子商务普遍应用就是一个最好的应用举例。8.视网膜识别：位于眼球后部十分细小的神经就是被称作是视网膜，它是人体眼睛感受光线并通过视觉神经将信息传给大脑的重要器官。有人认为视网膜识别技术比虹膜网识别技术更具有唯一性，它同胶片的功能有些类似，被应用在生物识别的

30、神经视网膜周围。同时也可以观测到视网膜四层细胞的最深处即人体的血管纹路。另外我们可以利用光学方法即人眼晶体来测定人的视网膜上面血管的图样。假如我们的视网膜没有被损伤的话，那么我们在三岁之后就会终身不变。与虹膜识别技术相比，它具有最值得信赖、最可靠的生物识别技术，但是由于其要求激光照射眼球的背面才能获取视网膜特征的唯一性，所以它运用起来的难度比较大。一种极其固定的生物特征是视网膜技术所具有的优点，因为它是“隐蔽”的，这样就不容易磨损、老化或者是被疾病影响；另外，视网膜是非接触性的，即不可见的，所以它是不能够伪造的。但是由于视网膜是未经过任何测试的，这样的话可能会给使用者带来健康的损坏，这就需要进

31、一步的研究；对于消费者，视网膜技术是没有吸引力的；很难进一步降低其成本。9.基因识别：脱氧核糖核酸(DNA)存在于一切有核的动植物当中，在DNA分子当中贮存着生物的全部遗传信息。DNA识别技术就是应用人体细胞中不同的DNA基因结构分子来进行识别的。由于在整个人类范围内，人体内的DNA分子具有唯一性和永久性，所以这种识别方法具有绝对的准确性和权威性。它与指纹识别不一样，它不必要像指纹那样需要在手指上提取，因为它的模式在身体的每一个组织和细胞中都一样，这样它比其他的生物识别相比就具有更高准确性，在识别罪犯当中就被广泛的应用。由于DNA模式识别必须要在实验室中进行，这样就不能达到抗干扰和实时性，另外

32、还有耗时的问题，这样就限制了我们对DNA识别技术的使用，另外，一些特殊疾病可能改变人体DNA 的结构，这样系统就无法对这类人群进行识别。10.签名识别：在中国，利用签名来进行身份认证的手段已经有几百年的历史了，特给是在银行的格式表单中签名作为身份的标志。比对签字的过程是这样的：首先测量整个签名的动作以及图像的形状，其次是通过计算机把签的字的笔顺、速度、图像以及压力等信息与真实的字迹样本进行比较，然后鉴别字迹的真伪。它在电子商务、金融等方面被应用的很广泛。签名识别技术作为一种公认的识别技术，操作简单方便，能够被大多数人所接受，但是在网络身份识别当中却不能够正确的使用。二）基于行为特征的生物识别技

33、术1.步态识别技术：步态识别技术就是指通过分析人的手腿行走中的角度变化和肢体形状来判别人的身份。因为人在行走中的腿部关节摆动与钟摆类似，但是又不会像钟摆那样具有规律。不同的人的关节摆动的规律是不一样的。步态识别技术使用起来是很方便的，因为我们可以秘密的捕捉一个人的走路姿态，然后通过计算机把每个人的形象存储比较。与其他的生物识别技术相比，步态识别具有非接触远距离和不容易伪装的优点。在智能视频监控领域，比面像识别更具优势。2.击键识别：击键识别技术作为一项独特的动态生物测定技术，它是根据人的行为特征进行的。是一种单纯的软件技术，通过击键的规律与用户的标识符密码进行数字化捆绑来确认的用户的身份。击键

34、识别技术通过在已有的密码的基础上增加一个已证实的击键动力层。这样就能够为用户提供更强大的身份验证。不需要安装或者是维护额外的硬件，也不需要额外的硬件培训，只要通过日常的键盘使用就可以识别了。三）兼具生理特征和行为特征的声纹识别声纹识别是兼具生理特征和行为特征，我们只要通过说话人的一句或者是几句短句就可以进行试验。首先是对那些试验短句进行某些的 测量，然后把量度矢量与存储的参考矢量之间的距离函数计算出来。对于语音信号的获取，我们可以通过电话语音进行获取。但是如果疼应用感冒时的声音去识别的话就比较敏感了，另外，同一个人的磁带录音也能欺骗语音识别系统。1.3生物识别技术的发展趋势电子商务是在信息时代

35、产生与发展起来的新生事物，同时它也是信息技术与信息化建设的必然产物。在全球范围内，基于Internet的电子商务正在以前所未有的速度迅猛发展，它不仅改变着传统的社会生产方式，而且对经济的高速发展产生了极其深刻的影响，成为世界经济新的增长点。另外，我们也应该知道开放的信息系统一定会存在很多潜在的安全隐患，破坏与反破坏、窃密与反窃密都斗争都是非常的激烈，并且而且应该在一段相当长的时间内还会继续存在着。所以在这个独特的信息技术安全领域里，安全技术越来越受到全球的网络建设者和经济学者的关注。因此在这样发展与挑战、机遇与风险并存的形势下，生物识别技术的应用是非常的必要。针对不同的生物特征的识别技术的不同

36、的使用范围和要求，单一的生物特征识别技术在实际应用中的局限性和不完善性越来越显现出来了，所以将多种生物识别技术应用到身份认证当中的趋势是必然的趋势。也是是生物特征识别领域一种新的方向。目前，很多的技术已经在生物识别技术中的某些领域内使用，用虹膜、指纹、面貌、掌形等特征等取代手中的各种密码和卡片，并且已经开始在银行、机场和各种电子器具上进行实际运用，现在，生物识别技术正以方便、高效、的姿态走进生活。因此，在以生物技术和计算机技术为主流科技崛起的知识经济时代，横跨生物科学和计算机科学这两大科技领域的生物特征识别技术在电子商务中正越来越显示出其广阔的发展前景和旺盛的生命力。1.4理论意义、实用价值生

37、物特征识别技术是在生物技术基础上，采用信息技术，结合光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术完成身份验证的技术。利用计算机同光学、声学传感器及生物统计学原理的高科技手段结合，通过人本身的生理特性进行个人身份鉴定，所以其具有不可复制性和唯一性的特征，同时克服了记密码和带钥匙或智能卡的问题。其关键部分是获取生物特征后转换为数字信息，然后进行存储，采用匹配算法来实现验证与识别个人身份，它具有安全和便捷性，能够采用计算机技术同时实现自动化管理。而对于经济快速发展的今天，电子商务也随之迅猛发展，其安全性与便捷性也都随着发展提高了要求，生物识别技术在电子商务中的应用也是人们迫切需要的。同时，解除了在电子商务

38、中人们对安全性的顾虑，换而言之生物识别技术将很大程度的推动了电子商务的进程。针对我国的电子商务发展现状，我们可以看出，电子商务现在局限在其安全技术方面，大量的技术都在被应用，但是仍然在可靠性和安全性得不到很好的解决。而生物识别技术的认证将采用独一无二的生物特征鉴别用户身份,从而保证交易双方身份的不可抵赖性，同时也确保了真实性。在我国传统的身份验证方法采用身份标识物品进行验证,如钥匙、证件、银行卡等或者采用身份标识知识进行验证,如用户名、密码等。而网络技术和经济高速发展的今天普遍使用的是将身份标示物和标示知识结合的方法。但这些传统的方法存在很大的漏洞，如标示物会丢，标示知识会忘，通过网络技术能够

39、很容易的破译和伪造。对于电子商务中的这点, 生物识别技术的可靠性、唯一性以及不可复制性都能很好的处理这样的问题，所以，生物识别技术在这个领域应用,是电子商务方面迫切需要的，同时也将成为推动电子商务的有效动力。1.5 本章小结本章主要是针对生物识别技术在电子商务中的应用进行了概述，其主要是分析了生物识别技术的概念、原理、类别以及其发展趋势。2针对指纹、虹膜以及面部识别技术的研究2.1指纹识别技术2.1.1指纹识别技术的原理在众多的生物识别技术当中，指纹技术是比较复杂的了。因为在许多生物识别技术公司都没有存储客户指纹的图像。为了在指纹图像上找到并比对指纹的特征，多年来在各个公司及其研究机构都产生了

40、许多数字化指纹识别的算法。首先通过指纹采集设备采集到人体指纹的图像，取到指纹图像之后，就对原始数据进行初步的处理，使之更明了。其次是利用其需要的软件来建立指纹的特征数据，这是一种单方面的数据转换，即我们只能把指纹数据转换成特征数据，但是特征数据不能转换为指纹数据，同时指纹和特征数据相结合不能转换成相同的数据。然后我们在该软件上找到我们需要的数据点，也就是指纹分叉和终止的坐标位置。这样在手指上的70个节点就能够产生大约490个数据了。最后，我们把这些数据放置在计算机中进行模糊比较，即利用两个两个指纹的模板的不同处来计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹是否匹配的结果。2.1.2指纹识别技术的应用

41、范围指纹识别技术的应用前景非常广阔，例如：1)指纹支付：通过把指纹与银行卡绑定的方式，用指纹轻轻一点来完成消费支付，这种新型应用在美国已经出现至少2年以上，国内2000年上海某公司也已经涉足指纹支付市场2)指纹IC卡：目前现在大多数人用的IC大都是不记名的，即使是记名也都是用密码，但是很多人又会很容易的忘记自己的IC卡密码，因此随着IC在人们生活中的越来越流行，我们将持卡人指纹信息存入IC卡中，可以大大提高IC卡得安全性，也可以避免因为忘记密码而难以使用IC卡的困难性。3)指纹UKEY：网上银行业务用于进行身份验证的终端就是指纹UKEY，相对于目前账号密码验证以及普通UKEY验证来说，它要更为

42、安全些。另外它不需要PIN或密码，使得病毒软件无法攻破，也防止了网银账号被盗用的可能。它是提升网银业务的安全性和诚信度有力工具，为银行网上交易量扩大提供了好的利用条件。4)生物识别技术在网络交易中的应用：与传统的购物方式相比，电子商务越来越成为年轻人青睐的购物方式。在电子商务中第三方电子支付业务目前正蓬勃发展，传统网上交易方式，始终要依靠用户的账号密码，如果密码被盗，用户就不能正常进行购物，甚至是带来更为严重的后果。为了减少信用卡倒刷卡及欺诈现象，指纹识别技术将被广泛用于第三方电子支付业务支付终端。在国内的一些连锁超市都已经使用“指纹付款“技术，消费者不需要带钱包，只要在结算时让卖家核对自己的

43、指纹，然后就可以方便的购物了。美国有一些大型超市正在使用该技术，用户在使用指纹进行付款的时候，出示一个有效证件，如身份证就行了，在信用卡或是常用账户当中使用该指纹技术也是可以的，这种方式同样方便的应用在网购电子商务中第三方电子支付业务中。2.1.3指纹识别技术的优缺点指纹识别技术具有两个重要的特征，第一个是两个不同的手指的指纹文脊样式不同即唯一性，另外一个就是指纹纹脊的样式不会改变即终身不变性。人类使用指纹作为身份识别的手段已经有很长的历史，使用指纹识别身份的合法性也已得到广泛的认可。我们可以便捷获取指纹图像，方便使用，速度快地比对指纹，但要求手指光滑，保洁、疤痕或污垢都会给识别带来相当大的困

44、难，特别是难于对手工劳动者和老人的指纹提取特征。指纹识别虽然可靠性较高，但是辨识过程需要较长的响应时间的检索数据库，这样在比对采集起来速度就比较慢，甚至还会出现失误。另外，由于指纹特征非常细小，因此对指纹设备的精度要求的方面也非常高。2.2虹膜识别技术2.2.1虹膜识别技术的原理虹膜识别系统一般是通过虹膜图像采集设备采集虹膜图像，然后将虹膜从原始图像中分割出来，后进行归一化以消除虹膜图像获取时的旋转和 尺度变化，进一步对归一化后的图像进行增强，以消除光照对虹膜识别的影响，后采用不同的特征提取方法对虹膜图像进行特征提取，将虹膜特征进行编码，保存到特征库中并用一定的模式识别方法进行匹配。具体的识别

45、原理如下图：图2.虹膜识别原理图2.2.2虹膜识别技术应用上的现状因为虹膜识别及时是一项针对于实际高安全需求的应用技术，当虹膜识别技术出现发展后，相应的应用系统也得到了发展。迄今为止，所有商用虹膜识别系统的理论基础就是J.Daugan的虹膜识别算法，美国的IRIS Scan &sensor公司，Ever media，等公司都是在Daugan算法基础上做了相应的改进推出了自己的虹膜识别产品。虹膜识别技术在国内起步的比较晚，只用中科院的实验样机，在国内实用的产品还没有出现。Daugan他的算法的突出优点就是能够达到很高的识别率，但是由于采用微积分算子进行虹膜定位，这样使得我们需要较长的时间进行图像

46、处理，严重影响了产品的使用程度。这样我们在各个方面都还需要改进虹膜识别。因此我们还存在着很大的较大的研究价值在虹膜识别技术方面。2.2.3虹膜识别技术的优缺点1)优点：虹膜识别的有点就是准确率比较高、方便使用虹膜。作为重要的身份鉴别特征，具有唯一性、稳定性、可靠性、可采集性、非侵犯性等特点。便于用户使用，同时可能会是最可靠的生物识别技术，需物理的接触；另外高信度的身份鉴别而言，虹膜识别是非常适合的。就理论上而言，应用虹膜的身份识别技术是可行的，而且随着国际形势发展，虹膜识别系统已经出现，其不仅有较大的社会需求，而且在技术上也是可行的。这样我们就可以利用虹膜识别技术，来取代易于丢失和忘记的证件、

47、密码、口令、护照管理、医疗服务等安全领域，这样虹膜识别技术将会在更加广阔的范围内得到广泛的应用。2)缺点：A.一个最为重要的缺点是它没有经过过任何的测试，我们现在只是用统计学原理进行小规模的试验虹膜识别系统，而没有在现实世界进行唯一性的认证试验；B.投资就比较大了；C.需要昂贵的聚焦摄像头和虹膜识别技术设备，一个最低摄像头价格都要大约7000美元；D.在镜头中产生的畸变图像而使它的准确性大大的降低；E.极难读取黑眼睛；F.较好的光源是我们必备的。2.3面部识别技术2.3.1面部识别技术的原理当我们使用人脸识别技术的时候，首先要将用摄像头或数码相机对测试样本拍照放在人脸图像数据库中，然后根据样本

48、数据，对人脸图像进行一系列预处理，再提取其特有的数据值，最后把我们得到的最终数据值与数据库中原有的人脸图像数据值进行相比较，然后根据分类识别算法分类，达到人脸识别的目的。2.3.2面部识别技术的应用目前在军队、银行、政府、社会福利保障、安全防务、电子商务等领域生物识别技术已被广泛的应用。例如，一位客户走在银行里取款，他既忘记了带银行卡，也忘记了密码，但是他想直接取款，于是他在取款机上取款时，就可以利用摄像机扫描该用户的眼睛，然后准确而迅速地鉴定完该用户身份，办理完业务。该银行所使用的技术正是现代生物识别技术中的“虹膜识别系统”。此外，美国“9.11”事件后，提高安全防务在机场工作中是十分重要的

49、。美国维萨格公司的脸像识别技术在各个国际机场上发挥着越来越重要的作用，它可以在成千上万的人群中挑出某一张面孔，判断他身份，看他是不是逃犯。随着技术的进一步成熟和社会认同度的提高，人脸识别技术将应用在更多的领域。1、家庭住宅、各个企业的安全和管理。如利用人脸来识别防盗门和公司的门禁考勤系统等。2、身份证和电子护照。这或许是未来应用最广泛、规模最大的生物识别技术，国际民航组织(ICAO)已确定，从2010年起，其所有的成员国家和地区都必须使用机读护照，这也是人脸识别技术第一次这样广泛的被应用，该规定已经成为国际标准。中国的电子护照计划公安部一所正在加紧规划和实施。3、司法和公安刑侦。如在网络中利用

50、人脸识别技术，在全国范围内捉拿通缉犯。4、自助服务。如银行的自动取款机，如果应用人脸识别技术就可以避免用户银行卡和密码被盗，也可以避免被他人冒取现金。5、信息安全。如电子政务、计算机登录和电子商务。在网上通过电子商务中第三方支付业务完成全部交易，同时在网上也可以完成电子政务中的很多审批流程。但是目前，密码是维持交易或者审批的授权的唯一手段，所以如果我们的密码被盗，就无法保证交易或者审批安全。但是假如我们使用生物识别技术的话，就可以让交易双方真实身份与网上的数字身份统一，这样就可以大大提高电子商务和电子政务系统的准确性和可靠性。2.3.3面部识别技术的优缺点面部识别技术具有非接触性、识别手段的隐

51、蔽性等优点。缺点是：其面部识别技术的准确性和可靠性受到使用者面部的位置与周围的光环境的影响。而且对扑捉有效高速面部图像要比较高级的摄像头才可以满足，使用桌面的视频摄像是很难满足的；而且面部识别也是很容易受到欺骗；另外，对于因面部上面的如饰物、头发，变老以及其他的变化都可能影响面部识别技术的使用；另外图像采集的设备非常昂贵，很难进一步降低。这样就大大的限制了面部识别技术广泛地运用。3 电子商务环境下的生物识别技术需求分析3.1电子商务环境下生物识别技术现状及问题3.1.1 现状社会生活的各个领域都需要身份认证，尤其是在是电子商务应用方面，随着全球信息产业的迅猛发展，生物识别技术在技术发展和市场需

52、求上日趋成熟，其产业化发展的步伐将进一步加快。中国的生物识别技术产品经过十多年的发展得到了长足的进步，但与国际生物识别技术产品相比，仍有许多不足之处。就指纹识别技术和产品而言，中国位居世界前列。主要优势是成本较低，产品形态丰富。不足主要反映在没有品牌，产品的外观和质量需要进一步提升。面相技术在世界上是比较先进的，产品化尚未开始。主要优势也是成本较低，不足之处是没有很好的产品，也没有品牌。其他生物识别技术基本上都是移植国外的技术，自主研发的很少，处于实验室研制阶段，产品化也未开始。3.1.2 存在的问题生物识别产品推广主要障碍有市场认知、产品性能稳定性可靠性、产品价格、恶性竞争、缺乏相关标准等。

53、市场认知一是靠各相关企业的宣传推广，二是政府引导和社会舆论的关注。产品的稳定性和可靠性主要还是要大规模应用才能解决，因为就理论而言，指纹识别技术已相当成熟，但实际的应用又不一样，只有通过市场的应用，才能逐步改善。产品价格、恶性竞争和缺乏相关标准其实都是由于缺乏政府和行业的引导和推动。现在每个厂商的产品都有自己一套技术标准，导致价格没有可比性，同时消费者也很难去鉴别和挑选，这样就给一些不良厂商搅乱市场的机会，导致各厂商恶性竞争，损害了行业的健康发展。在生物识别行业方面，一是各厂商努力实行自律，一起把行业做大，尽快成立行业协会，为制订行业标准做好准备。在政府方面，由于生物识别行业的特殊性，许多企业

54、也一直呼吁相关部门能积极重视生物识别行业，引导和规范行业的发展。综上所述，从宏观而言，政府、社会和相关部门要积极引导和推动，加大对生物识别技术的投入力度。从微观而言，各生物识别厂商要努力适应市场需要，通力协作，根据客户需要不断改进产品和技术，把生物识别市场做大做强，以市场促进技术的发展。3.2电子商务环境下生物识别技术的需求分析综合了国内外有关电子商务安全性研究的发展动态，在网络和信息技术高速发展的现代社会中，出于保密、保护合法权限和安全等原因，我们必须面临着形形色色的身份验证，如、机场机票验证、取款指纹验证、出境关卡身份验证和金融交易等等。基于令牌或者是密码体系的传统身份认证已经不能满足大众

55、的要求了，因为其存在着密码或令牌被盗用、伪造、遗忘、丢失等各种各样的安全隐患。使用人的生理特征或行为特征来进行验证的生物验证技术克服了传统身份验证所具有的缺点。目前，许的生物识别技术都应用在身份认证上，特别是指纹技术的运用，这样就能够大大的提高电子商务安全性能。3.3 生物特征识别系统的结构迄今为止，还没有一个单一的生物特征能够很好的进行人体身份识别验证，因此为了配合电子商务环境的蓬勃发展，使用多个生物相结合的生物识别系统是必须的。因为它就像一个模式识别系统，利用用户的行为或生理特征来识别用户的身份。总体来说，具体的识别包括以下几个步骤：1)首先是采集图像样本数据：是由一个设备采集我们所需要的

56、样本数据。对其强调原始样本的质量是非常重要的。2)然后是图像检测：输入我们所采取的样本数据，然后进行检测。3)数据预处理：在这个阶段，主要是对采取样本时的信号、图像进行初步取精，包括去噪、分割、平移和旋转等操作；4)提取特征:提取一些区分能力强稳定的、稳定的特征数据，这里要求所提取数据特征能使类间距离大，但是类内距离小。5)特征数据匹配：将我们需要识别的数据特征与模板库中的模板数据进行匹配，最终得到识别结果。3.4 多生物特征融合与识别多种生物特征信息的融合就是多生物特征与识别技术融合的具体产物，从而顺利的产生我们所需要的各种识别技术。一种对各种各样的信息进行有效融合处理的新型理论和技术就是数

57、据融合技术。融合数据也称作是信息融合，是指对采集的多个的数据进行多方面、多级别、多层次的处理，从而得到更完备的数据特征信息。这种数据特征信息是任何单一传感器都无法比较的。我们在进行融合数据时所建立的一个的基本目标就：是通过各种各样的数据组合获得比任何单个输入都准确的数据。多生物特征信息融合实际上就是多生物特征识别技术的具体表现。近年来，在多生物特征识别技术迅速发展的过程中，迅速发展的多传感器数据融合技术为其提供了强有力的理论基础，这样就让安全可靠的身份鉴别技术的实施变为了可能。4生物识别技术模型的确定4.1电子商务安全体系要为了确保电子商务系统整体的安全性即必须使用基于用户身份验证的指纹识别技

58、术系统，在实施的过程中，要遵循下列的几个条件：首先是我们必须明确重要事件的责任人并实现签署，避免事后抵赖；其次是能够识别被认证对象的身份是什么和保障数据传送时和再存储的安全。在互联网分布式应用中，电子商务平台是其典型的应用平台。有涉及商家和用户的基于双方认证的电子商务平台，有涉及商家、用户、中间机构或银行基于三方或多方认证的电子商务平台。平台的各个组成部分无论是地理位置上还是业务逻辑上都是独立的和分离的。一个双方认证的电子商务平台的系统逻辑结构见下图：最终用户部 分商家部分网上交易和身份认证数据网上交易控制和应答数据图3 电子商务平台系统逻辑结构电子商务安全从整体上可分为两大部分：商务交易安全

59、和计算机网络安全，具体的如下：图4. 电子商务整体框架图计算机网络安全的内容包括：网络软件系统、病毒防范、网络设备、防火墙和识别、代理等；商务交易安全包括安全应用协议、时间轴、数字签名、数字信封、摘要、基本加密算法等等，电子商务安全是紧紧围绕在互联网络上传统商务中应用时产生的各种安全问题，如何保障商务交易安全的、顺利的进行，是计算机网络安全要实施的一个重要方面。保证电子商务的完整性、可用性、保密性、真实性、不可抵赖性和不可伪造性是电子商务安全体系的重要目标。电子商务的一大特征就是针对计算机网络本身存在的安全问题，实施网络安全方案体系，从而保证计算机网络的安全性。商务安全与计算机网络安全的关系是

60、是密不可分的，两者相辅相成，缺一不可。没有商务交易安全，即使计算机网络本身再安全，仍然无法达到电子商务所要求的安全要求，同时没有计算机网络安全作为基础，商务交易安全就犹如一座空城，根本无法实施。所以要保证电子商务应用的安全性，我们就应该将多种生物技术很好的实施在计算机安全体系上。4.2基于生物特征技术识别的电子商务身份认证系统解决方案4.2.1方案设计要求为了保证整个用户身份认证系统的安全性在指纹技术应用中得到很好的确认，我们必须就必须针对安全的身份认证协议设计一个指纹特征的网络身份认证方案。具体的身份认证协议要求如下：(1)必须确认重要事件主要负责人，同时要签订协议，避免事故发生后不承认；(