ISOIEC 18584-22025 信息技术 卡上生物特征比对应用的试验方法 第2部分工作分担机制标准立项发展报告

信息技术卡上生物特征比对应用的试验方法第2部分：工作分担机制标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology–TestMethodsforOn-cardBiometricComparisonApplications–Part2:Work-sharingMechanism摘要随着生物特征识别技术在金融支付、身份认证、边境管控等领域的广泛应用，卡上生物特征比对（On-cardBiometricComparison,OCBC）技术作为将生物特征模板安全存储于智能卡内并在卡内完成比对运算的新一代安全认证方案，正逐步成为行业关注的焦点。为规范OCBC应用中工作分担机制（Work-sharingMechanism）的试验方法和评价体系，国际电工委员会（IEC）于2025年5月29日正式发布了ISO/IEC18584-2:2025标准。该标准规定了OCBC应用中主机与卡片之间生物特征比对任务分配的试验方法，明确了工作分担机制的功能要求、性能指标和一致性测试准则。本报告系统梳理了该标准的立项背景、研制历程、核心技术内容和产业应用前景，分析了标准对行业发展的引领作用和实施意义。报告指出，ISO/IEC18584-2:2025的发布填补了OCBC工作分担机制标准化测试领域的国际空白，为多厂商互操作性、系统安全性和用户体验提升提供了统一的技术依据，对推动全球生物特征识别产业健康发展具有重要的战略意义。关键词：卡上生物特征比对；工作分担机制；试验方法；国际标准；ISO/IEC18584；智能卡安全认证Keywords:On-cardBiometricComparison;Work-sharingMechanism;TestMethods;InternationalStandard;ISO/IEC18584;SmartCardSecurityAuthentication一、引言1.1研究背景生物特征识别技术利用人体固有的生理特征或行为特征进行身份认证，具有难以伪造、不易遗忘、无需携带等显著优势。随着移动支付、电子政务、智慧安防等应用场景的快速普及，生物特征识别已从传统的事后取证工具演变为主流的前端身份认证手段。然而，传统的生物特征比对方案通常将生物特征模板存储在中心服务器或终端设备中，不可避免地面临模板泄露、传输信道攻击、终端设备被篡改等安全风险。在此背景下，卡上生物特征比对技术应运而生。该技术将用户的生物特征模板安全存储在智能卡的安全芯片内，并在卡片内部完成特征提取后的比对运算，确保敏感生物特征数据在整个认证过程中不离开卡片的安全边界。这种“数据不出卡、比对在卡内”的设计理念，从物理层面构建了生物特征信息的安全隔离屏障，显著提升了对模板窃取、重放攻击、中间人攻击等威胁的防御能力。1.2工作分担机制的概念在OCBC应用的实际部署中，由于智能卡芯片的运算能力、存储容量和功耗约束较为严格，并非所有计算任务都适合在卡片内完成。工作分担机制（Work-sharingMechanism）正是在这一背景下提出的关键技术方案，它规定了在生物特征比对过程中，哪些计算任务由卡片承担、哪些任务由终端主机承担，以及两者之间如何协调配合、如何确保分担过程的可靠性和安全性。具体而言，工作分担机制涵盖以下核心要素：（1）比对任务的划分策略，即在特征提取、特征比对、决策判定等环节中明确主机与卡片的职责边界；（2）数据交互协议，包括中间数据的格式约定、传输时序和安全通道的建立；（3）安全边界划分，确保工作分担过程中不泄露敏感的生物特征模板或比对结果信息；（4）性能平衡方案，在安全性、识别精度和响应速度之间寻求最优配置。1.3标准立项的必要性在ISO/IEC18584-2:2025发布之前，OCBC领域缺乏统一的国际标准来规范工作分担机制的试验方法和评价指标。各厂商在实现OCBC功能时，往往采用各自的私有协议和测试方案，导致以下突出问题：其一，不同厂商的卡片与终端设备之间互操作性差，用户在不同设备上无法获得一致的认证体验；其二，由于缺乏统一的性能测试基准，难以对不同产品的工作分担效率和安全性进行客观比较；其三，行业用户和检测机构在验收和认证时缺乏权威的技术依据。因此，制定一项专门针对OCBC工作分担机制的试验方法国际标准，成为产业界的共同呼声和标准化工作的迫切任务。二、标准研制历程2.1项目启动与前期研究ISO/IEC18584系列标准的研制工作由国际电工委员会第17技术委员会（IEC/TC17：识别卡和有关装置）牵头组织。2019年前后，随着OCBC技术从实验室研究走向产业化应用，多个成员国国家委员会提出了制定统一试验方法标准的提案。经过充分的预研和讨论，IEC/TC17于2021年正式立项ISO/IEC18584标准项目，并确定将其划分为多个部分分别研制，其中第2部分专门聚焦工作分担机制的试验方法。标准研制过程中，来自中国、美国、德国、日本、韩国、法国等国家的标准化专家积极参与，共同组成了工作组（WorkingGroup），历经多轮工作组会议和草案讨论。2.2核心技术问题讨论在标准研制过程中，工作组围绕以下几个核心技术问题展开了深入研讨：（1）测试场景的定义。工作组成员一致认为，不同的应用场景对工作分担策略有着截然不同的需求。例如，在离线支付场景中，终端设备可能不具备网络连接能力，所有比对计算必须在本地完成，此时工作分担策略侧重于卡片与终端之间的计算负载均衡；而在在线认证场景中，后台服务器可以参与部分辅助计算，工作分担策略则需考虑三端协同。为此，标准最终定义了多种典型测试场景，覆盖离线、在线和半在线三种主要应用模式。（2）模拟基准数据的构建。为了确保不同实验室的测试结果具有可比性，标准规定了一套统一的模拟基准数据集生成方法，包括合成指纹图像、人脸图像等生物特征样本的生成规范，以及模拟特征模板的标准格式。这些基准数据的构建充分考虑了不同生物特征模态（指纹、人脸、虹膜等）的信号特征和噪声分布规律。（3）安全测试的方法论。工作分担机制的安全测试是标准研制的难点之一。工作组确定了以“威胁建模—攻击面分析—测试用例生成—安全评估”为主线的测试方法论，涵盖了模板截获、数据篡改、重放攻击、侧信道攻击等典型威胁场景的测试方法。2.3标准发布时间与层级经过四年的系统研制和多轮国际协商，ISO/IEC18584-2:2025最终于2025年5月29日正式发布。该标准为现行有效标准，由国际电工委员会发布，分类号为“识别卡和有关装置”。标准全文以英文撰写，属于信息技术领域的基础性试验方法标准。三、标准主要内容解析ISO/IEC18584-2:2025标准在结构上遵循ISO/IEC18584系列标准的统一框架，同时针对工作分担机制的特殊性进行了专门设计。标准的主要技术内容包括以下几个方面。3.1范围与适用性标准明确规定了适用于OCBC应用中工作分担机制的试验方法，包括功能测试、性能测试和安全性测试三大类别。标准适用于符合ISO/IEC7816系列标准（识别卡电气特性和传输协议）以及ISO/IEC24787（卡上比对）等基础标准的智能卡产品和终端设备。3.2术语与定义标准系统定义了工作分担机制相关的核心术语，包括“工作分担策略”（work-sharingpolicy）、“主机端处理”（host-sideprocessing）、“卡片端处理”（card-sideprocessing）、“分担比例”（sharingratio）、“任务迁移”（taskmigration）等。这些术语的精确定义为后续技术条款的表述和测试的实施奠定了统一的语言基础。3.3工作分担架构模型标准提出了一种通用的工作分担架构参考模型，该模型将OCBC系统的逻辑功能划分为三个层次：应用层（生物特征采集和用户交互）、决策层（比对结果判定和认证决策）和执行层（特征提取和特征比对计算）。其中，执行层的计算任务可在主机端、卡片端或两端协同完成，工作分担机制的核心即为执行层中不同计算任务的分配策略和协同方式。在架构模型中，标准明确了主机与卡片之间的逻辑接口，包括指令集、数据对象、状态机和错误处理机制。这一接口定义为不同厂商实现互操作提供了统一的技术基线。3.4试验方法体系标准建立了分层分类的试验方法体系，涵盖以下三个维度：功能测试：重点验证工作分担机制的完整性和正确性，包括：任务分配逻辑是否正确、数据交互格式是否符合协议、异常情况（如通讯中断、卡片拔出）的处理是否符合预期、多模态生物特征场景下的负载分配策略等。性能测试：重点评估工作分担机制的执行效率，测试指标包括：比对总耗时、主机与卡片各自的处理时间占比、数据交互开销、不同分担比例下的系统吞吐量等。标准规定了统一的基准测试流程和计时规范，确保不同实验室的测试结果具有可比性。安全性测试：重点验证工作分担过程中的信息安全和防攻击能力，测试内容包括：通道加密和完整性校验机制的有效性、防止模板窃取和重放攻击的能力、卡片与主机间数据交互的抗干扰能力、错误信息中是否泄露敏感参数等。3.5一致性评价准则标准在附录中给出了详细的一致性评价准则，明确了各项测试内容的通过条件和等级划分。一致性评价分为“基本符合”和“完全符合”两个等级。基本符合指产品在核心功能和安全要求方面达标，适用于一般商业应用场景；完全符合则在性能表现和极端场景处理能力方面均有更严格要求，适用于高安全等级的应用场景（如政府身份认证、金融支付等高合规性领域）。该分级评价体系为不同安全需求的应用场景提供了差异化的产品选型依据。四、标准发布机构及主要参与单位4.1发布机构概况国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）成立于1906年，是全球成立最早的国际性电工标准化机构，负责电气工程和电子工程领域的国际标准化工作。IEC与ISO（国际标准化组织）和ITU（国际电信联盟）并称为全球三大国际标准化组织。IEC下设多个技术委员会，其中IEC/TC17专门负责识别卡和有关装置的标准化工作，其标准体系涵盖ISO/IEC7816系列（识别卡基础标准）、ISO/IEC14443系列（非接触式识别卡）和ISO/IEC24787（卡上比对）等核心标准。4.2主要参与单位介绍在ISO/IEC18584-2:2025的研制过程中，中国电子技术标准化研究院作为核心成员单位发挥了重要作用，其下属物联网研究中心身份识别研究室深度参与了该标准的技术方案设计和测试验证工作。该研究院是工业和信息化部直属的标准化专业机构，长期承担电子信息领域国家标准、行业标准的制修订工作，同时代表中国参与IEC/TC17等国际标准化组织的对口工作。在ISO/IEC18584-2:2025研制过程中，该研究院的专家团队主要开展了以下工作：一是提出了基于多模态特征融合的工作分担测试方案建议；二是牵头组织了标准中性能测试基准数据的验证实验，利用国内多个实验室的测试资源完成了大规模交叉验证；三是贡献了在智能卡安全检测方面的丰富实践经验和侧信道测试方法。该研究院的参与不仅提升了中国在生物特征识别标准化领域的国际话语权，也为国内相关产业及时跟踪和应用该标准提供了有力的技术支撑。除中国外，美国国家标准与技术研究院（NIST）在生物特征识别测试方法和性能评价方面提供了重要的技术参考和数据支撑；德国联邦信息安全办公室（BSI）在安全测试方法论和安全评估框架设计方面作出了重要贡献；日本产业技术综合研究所（AIST）在指纹识别算法评测和标准化测试数据集建设方面积累了丰富经验，为标准中测试基准的设计提供了参考。此外，意法半导体、恩智浦等国际知名智能卡芯片制造商也作为行业代表参与了标准中产品实现可行性相关的讨论，提出了多项关于卡片端资源约束的实现建议。五、标准实施的意义与影响分析5.1技术引领作用ISO/IEC18584-2:2025的发布为OCBC技术的工作分担机制提供了系统化、规范化的试验方法框架。该标准不仅明确了“测什么”的问题，更重要的是解决了“怎么测”和“怎样算合格”的问题。标准中定义的分层测试体系和量化评价指标，为技术研发人员提供了清晰的设计目标，为测试机构提供了可操作的实施指南，为最终用户提供了可信的选型依据。这对于推动OCBC技术从“能用”向“好用”“可信”演进具有重要意义。5.2产业促进作用从产业链角度看，该标准的实施有望产生以下积极影响：第一，统一的测试标准将有效降低不同厂商产品之间的兼容性验证成本，加速OCBC技术在金融支付、电子护照、门禁系统等领域的规模化部署。第二，标准中明确的性能指标和安全要求，将引导芯片厂商和卡商针对工作分担场景进行设计优化，推动安全芯片的算力提升和功耗优化。第三，标准为检测认证机构提供了统一的技术依据，有助于建立公正、透明、国际互认的OCBC产品检测认证体系。第四，互操作性的提升将打破单一厂商锁定，促进市场竞争，为用户提供更多样化的产品选择。5.3安全价值提升在数据安全和个人隐私保护日益受到重视的今天，该标准所规范的工作分担机制必须在保证功能实现的同时，确保生物特征模板信息的最小化暴露。通过对工作分担过程中数据交互的安全通道、访问控制、信息隔离等方面提出明确的测试要求，该标准为构建隐私友好的生物特征认证生态系统提供了标准化保障。六、结论与展望ISO/IEC18584-2:2025《信息技术卡上生物特征比对应用的试验方法第2部分：工作分担机制》的发布，是OCBC技术标准化进程中的重要里程碑。该标准在国际层面首次系统性地规定了工作分担机制的试验方法和评价准则，填补了该细分领域的国际标准空白。标准的发布凝聚了多个国家标准化机构和行业领先企业的集体智慧，体现了国际社会对安全便捷身份认证技术发展的共同期待。展望未来，随着边缘计算、人工智能等新技术的不断发展，OCBC技术本身也在持续演进。可以预见，在以下几个方面仍将产生持续的标准化需求：一是面向新型生物特征模态（如虹膜识别、静脉识别等）在卡上实现的工作分担测试标准；二是针对更高安全等级应用场景（如电子护照、金融IC卡）的增强型安全测试标准；三是与移动设备安全元件（eSE）、可信执行环境（TEE）等新型安全载体相结合的工作分担测试方法。中国作为全球最大的智能卡生产和应用市场之一，应当持续密切跟踪ISO/IEC18584系列标准的后续进展，积极推动该标准在国内的转化实施，同步开展国家标准和行业标准的制定工作。同时，国内相关企业和检测机构应加强OCBC技术研发和测试能力建设，提早布局符合国际标准要求的产品和解决方案，在全球生物特征识别标准化的进程中占据更加主动的地位。可以期待，随着ISO/IEC18584-2:2025标准的深入实施和推广，OCBC技术将以更高的安全性、更好的互操作性和更优的用户体验，深度赋能全球数字经济时代的身份认证基础设施，为构建安全可信的数字化社会贡献力量。参考文献[1]ISO/IEC18584-2:2025,Informationtechnology—Testmethodsforon-cardbiometriccomparisonapplications—Part2:Work-sharingmechanism.Geneva:ISO/IEC,2025.[2]ISO/IEC24787:2018,Informationtechnology—O