我们身上长着许多"钥匙"?生物识别:真那么完美?

利用身体不同部位的特点，开发出了各种生物识别技术 制图 李荣荣

人脸识别技术已被广泛应用

汤姆猫使用了语音识别技术

使用了指纹识别技术的钱包

　　不久前，据外国媒体报道，为了有效地打击边境犯罪，控制非法移民，很快将对签证申请者实施生物识别扫描。也就是说，小小一张签证，将记录下我们身体的“密码”，这些密码不再是一串数字、一张照片那么简单，对于每个人来说都是独一无二的。而生物识别技术就好比开启身体密码的钥匙，在茫茫人海中准确地定位每个人。那么这种贴着高科技标签的技术究竟是怎样的，它又在生活的哪些方面得到了具体的运用？

    人脸识别技术

　　看到主人的脸，门自动打开了

　　北京奥运会期间，在竞赛场上拼搏了一天的运动员，面露疲惫地回到了房间。奇怪的是，他们并没有使用门卡，也没用钥匙，只是面朝门静立了一会儿，门就自动打开了。这善解人意的门究竟是怎么开的呢？

　　原来，主办方采用了人脸识别技术，在比赛前就预先为运动员拍照，采集面部信息，建立了数据库。运动员只要站在自己的房门前，经过人脸识别系统的检测，不用任何钥匙，就可以让房门打开。

　　事实上，这种技术在生活中已经得到了广泛的应用。像相机的自动人像捕捉功能，就可以精准地锁定画面中人脸的位置，保证人脸拍摄的清晰。

　　而公安侦查工作中，也经常使用这一技术。2009年4月18日，在南京常府街三条巷，刚取款的梁女士，遭到了两名歹徒抢劫。呼救声引起了行人的注意。市民于葆林立即上前追赶歹徒。追至岔路口，歹徒分头逃窜。于葆林发现，被抢的包在其中一名歹徒手中，立即跟了上去。终于众人合力将歹徒制伏，取回了包。

　　这时另一名歹徒又掉头跑了过来，乘人不备，拔出尖刀，向于葆林捅去。于经抢救无效死亡。

　　案发后，民警立即调取案发地周边的监控录像，412个监控画面全部被调出，但可惜的是，画面清晰度很差，看不清人的面部特征。

　　在反复查看后，指挥部成员发现一个细节。在梁女士取完钱离开银行后，一名男子也尾随离开。走到银行自动门口时，男子抬头看了一下。原来，该男子不知道银行的自动门需要按按钮才能打开，故抬头看了一眼。正是这一眼，让监控系统采集到了一个完整的面部图像，成为破案的关键证据。 味纹识别技术

　　身体的气味，泄露了嫌犯的秘密

　　在电影《香水》中，清风吹散了少女的头发，少女独特的体香弥散在空气中。天生对气味特别敏感的男主角就追随这种常人无法捕捉的气味，成功找到了少女。现实中谁会拥有这么灵的鼻子，在千里之外就能判断出究竟是谁。现代味纹识别技术，就拥有这种特异功能，刑侦中时常会应用到。只要到犯罪现场将空气过滤、浓缩，然后保存，用电子鼻或警犬逐个闻嫌疑人，经过比对，就能精确锁定。

　　几年前，南京市白下区发生了一起杀人案，粗心的案犯在案发现场后院遗落了一只皮鞋。按说，有了这么一个物证，锁定真凶应该难度不大。但不成想，这个鞋子是大众款，售卖此鞋和穿着此种鞋子的人太多，根本无法寻找有效线索。在这种情况下，南京警犬训练大队的一条功勋犬，便被派到了破案现场。

　　这是一条拉布拉多犬，嗅觉敏感，对气味有独特的识别力，多用于刑侦现场的侦缉和爆炸现场搜爆。根据嫌疑人留在现场的鞋子，警犬很快就将这种气味锁定。与此同时，一名嫌疑人姜某也在外地被抓获，但面对审讯人员，姜某拒不交代自己的犯罪事实。于是，功勋犬来到了现场，对嫌疑人姜某身上的气味进行鉴别。

　　训练有素的警犬，在对包括嫌疑人在内的8名人员几次嗅觉综合后，牢牢地将姜某“咬”住了。先后三次，准确无误。此时，姜某已经脸色铁青，乖乖地交代了作案细节。

    语音识别技术

　　110指挥中心就有语音识别系统

　　还记得《2012》中那个经典场景吗？俄罗斯富商在众人慌乱时大喊一声“安静”，随即对着他的宾利，很有磁性地说了一句：“Engine Start”（引擎，启动），在众人错愕与艳羡的目光中，启动了汽车。没错，这就是最常见的语音识别技术的运用。

　　语音识别技术在生活中运用得十分广泛，像语音拨号业务、语音控制的家电产品、声控玩具等等，憨态可掬的汤姆猫就运用了语音识别技术，能用滑稽的声音模仿人类说话、唱歌。

　　在侦查中，语音识别技术也常常派上用场。2008年元宵节，南京夫子庙迎来了观灯人流的最高峰，青年严某也夹在人群中。当游览到了夫子庙大成殿正门时，人多得连侧身都难，严某感觉很不爽。于是突发奇想，打了个电话给110，谎称在夫子庙发现了炸弹。

　　严某的报警电话，让警方神经一下子绷紧了，他们按照预案，第一时间进入紧急状态。考虑到几十万人的安危，安保部门必须在最快的时间内，确定该消息的准确性，并迅速排除险情。半小时后，严某被带到了派出所。面对民警的询问，严某坚决否认。

　　“他不承认，不表示他没有报假警。”事实上，在接到报警后，指挥中心后台的语音识别系统就已经启用，对报警人的口音、语速和口语习惯进行了录音剖析。而当严某到案后，民警与其沟通的过程也被全程录音。两段录音资料迅速被送到语言鉴定室，通过特殊设备的技术比对处理，最终确定两段声音为同一人发出。

　　至此，严某只好低头承认自己报了假警。

    指纹识别技术

　　门票里藏着主人的指纹，别人捡到也用不了

　　天天上班的你，对办公室的指纹考勤机、办公大楼的指纹门禁卡一定不陌生。其实，这也是生物识别技术。

　　指纹识别在一些公共场所得以推广，美国奥兰多的迪斯尼乐园在每一张门票中都存储了游客的指纹，即便票丢了，也能轻松凭借指纹重新办理。

　　生活中，指纹识别已经运用很多，指纹键盘锁、指纹U盘等都很常见了。今年2月，登喜路甚至出了一款带有指纹识别系统的电子钱包。钱包本身坚不可摧，而核对指纹，就成为打开钱包的唯一方法，持有者事先录入自己的指纹，除了他以外，任何人都别想打开。

　　为了加强指纹识别的安全性，一些指纹识别系统要求输入十根手指的指纹，提高安全系数。“9·11”后，美国国安局就要求在入境关卡设置十指指纹扫描器，外国游客入境时必须留下完整的指纹记录，建立数据库。而这些指纹主要是用来和以往恐怖袭击事发地、恐怖分子聚集地所留下的指纹做比对，一旦指纹符合，系统就会发出警报。

    DNA指纹识别技术

　　奥巴马外出喝水的杯子都要销毁

　　美剧《CSI》的粉丝一定知道DNA在案件侦查中有多么重要。但是什么叫做“DNA指纹识别”呢？

　　南京大学医学院DNA指纹实验室的王勇告诉记者，DNA指纹识别不能按字面意思理解成DNA和指纹，而是指具有完全个体特异的DNA多态性，就像世界上没有完全相同的指纹一样，DNA指纹是DNA中最独一无二的特征，这一部分是决定个体差异的部分。利用DNA指纹能够进行身份鉴定，准确率高达100%。王教授告诉记者，DNA指纹主要用于疾病遗传分析、亲子鉴定、刑侦等，在一些航空公司中也已经运用，但因为收费较高，还未大范围推广。

　　王勇还告诉记者，DNA指纹取样十分方便，唾液、毛发，精液中都可以提取。王教授举了个例子，奥巴马每次出行，喝完水后，使用的茶杯都立即交由工作人员销毁，就是出于安全考虑，防止别人获取了总统的DNA指纹。这项技术的高识别率也可见一斑。因为这项技术在世界范围内，都得到了承认，所以在身份确认时，往往少不了这个步骤。“你注意到没有，在萨达姆的死亡录像中，法医用一根棉签在他的口腔中刮了一下，这个细节就是为了告诉大家，经过DNA指纹鉴定，这个人的身份是可以确认，毫无疑问的。”

    静脉识别技术

　　手轻轻放在键盘上，电脑就解锁

　　在日常生活中，或许你已经使用过指纹打卡机、指纹U盘等，已经习惯用指纹“验明正身”了，但是还有一种方式是你并不熟悉的。在日本、波兰的一些银行，职员只要简单地抬下手，就可轻松通过门禁；当他把手轻轻放在鼠标上，电脑就解锁自动开机，进入个人管理系统。而服务大厅内也设置了类似原理的自动取款机。老客户只要将手掌放在扫描口，系统便可以自动识别，不用输密码，就能进行操作了。

　　这就是静脉识别技术。这种技术近来使用也比较多。通过摄像头采集手指、手掌静脉的图像，再从数字图像中提取出特征，存储在数据库中。因为静脉隐藏在身体内部，外人不易接触，也就难以伪造；同时静脉基本不受身体状况和外界因素的影响，具有稳定性，因此抗干扰性很好，辨识率很高，具有广泛的应用前景，受到了较多的关注。

    虹膜识别技术

　　虹膜一比对就“看”出你是谁

　　现代生物识别技术还可以利用虹膜进行身份鉴定。像英国航空公司在伦敦客流量庞大的希斯罗机场，就采用了虹膜识别技术，存储了老顾客的虹膜资料。这些人在机场的贵宾休息室，通过虹膜扫描，被快速识别，可以享受相应的服务。

　　中国科学院自动化研究所副研究员孙哲南告诉记者，人的虹膜到两岁左右就发育成熟，以后都维持这种稳定状态，除非眼部的外科手术，以及大脑受到重创，大部分情况下，虹膜是终身不变的。虹膜之间相同的概率比其他生物识别的概率还要低，识别的准确度可谓非常高。

　　虹膜技术还被应用到一些寻人平台，那些被拐卖的、走失的儿童的虹膜只要与数据库中的比对，就能识别他们的真实身份，找到他们的父母。“虹膜数据库的建立并不难，孩子的父母只要拿来能看清楚孩子眼睛的照片，就可以取样。”  生物识别技术真的如此完美吗？

虽然形式各不相同，但实际上生物识别技术的应用原理大同小异 制图 李荣荣

一抬手，静脉识别系统就能为主人的电脑解锁 资料图片

　　不久的将来，你再也不用为没带钥匙开不了家门而大伤脑筋了，只要站在家门口，通过门上设置的人脸识别系统的验证，大门就自动为你打开了；回到家，你也不用动手操作各种家电，只要张张嘴，命令它们，洗衣机、电视机、微波炉就各司其职；也不用为记不住银行卡密码而烦恼了，通过虹膜识别系统的鉴定，你可以直接存取款……

　　生物识别技术为什么可靠

　　中国科学院自动化研究所副研究员孙哲南告诉记者，每个人的身体和行为中都隐藏着一些与众不同的信息，而生物识别技术就是利用计算机和高科技仪器，采集图像，转换成图形、语音、视频等多媒体，从中提取出个人独一无二的特征，形成数值存进数据库。

　　当需要鉴定某个人的身份时，只要将描述他个人特征的数值放到数据库中。当放入的数值和数据库中的数值相匹配，系统就可以自动识别。孙哲南打了个比方，“这就好像我们在街上走，总是能在一堆陌生人中，辨认出自己的老熟人。因为老熟人的特征已经预先存在我们的脑海中，以后再遇到这些特征，记忆被唤起，就迅速识别了他们的身份。”

　　“那就是说事先必须将数值存入数据库，否则数据库无法识别？”

　　“确实是这样的，”面对记者的疑问，孙哲南耐心地解释道，“像汶川大地震中，很多遇难者身份无法确认，国家就派出大量人力，从遇难者身上采集DNA样本，建立一个DNA数据库，方便遇难者的家属日后寻找。家属只要用自己的血样样本，和数据库中的DNA样本进行比对，就能从数据库中找出自己的亲人。”

　　“事实上，这种匹配也并不是百分百地匹配，只是一个相似度。需要事先设定一个阈值，当比对的结果达到或者超过这个阈值时，我们就确定识别了。每一种具体的技术所设定的阈值是不一样的。当然每种阈值的设定肯定是科学的、精确的。”

　　“也就是说，我们事先将带有个人身份特征的信息存储起来，并建立数据库。以后只要依靠自己的身体特征，就可以证明身份了？”

　　“正是如此，只要把我们的个人特征存储进身份证中，这样就没有人可以伪造你的身份证了。”

　　生物识别技术怎样识破伪装

　　那么各项生物识别技术都运用了哪些原理呢？

　　在各项生物识别技术中，人脸识别是最常见的。系统针对面部不易改变的部位，像突起的眉骨、眼、鼻、口，计算出它们在五官轮廓中的距离、角度和大小，形成数值，存储到数据库。当受检测者形成的数值和数据库中的相符合时，就被识别出来。通常的人脸识别系统所占空间较小，所以可以用在一些隐蔽的场合，远距离地采集图像。

　　警方表示，目前二代身份证人像识别系统库已基本建成，可以正常开展识别工作。在关键的路口、窗口单位，以及机场等出入境关口，都设置了人像识别系统探头，可以在第一时间发现可疑人员。

　　或许有人认为生物识别技术没有想象的那么神奇，“你说，凭借气味就能判断人的身份，那么涂上香水呢，还能分辨得出吗？”

　　的确，正如我们通常认为的那样，气味很容易受到外界的影响。化妆品的使用，改变了我们身体的气味。但是除了随着外界环境不断改变的气味外，我们的身体还携带了一种特殊的气味，这部分气味是由基因决定的，因此具有极强的稳定性，而这种气味正是味纹识别的检测对象。运用电子鼻或者警犬，就能够分辨出每个人身上这种特有的气味。刑侦中运用味纹识别技术，屡屡立功是无可争议的事实。

　　“语音识别真的有用吗？我压低嗓音，系统能识别出吗？如果有人伪装我的声音，系统能识别吗？”千万不要小看语音识别技术，它不是简单进行声音的比对，而是将采集来的声音转换成数值，是数值间的比对。即便有人用很精良的仪器录下你的声音，虽然听上去一样，但声音信号从模拟到数字，再从数字到模拟，经历两次信号转换的过程，声音的频谱发生了改变，语音识别技术是可以分辨出的。

　　孙哲南告诉记者，生物识别的各项技术在中国都已展开，在指纹、虹膜、人像、DNA、静脉等各个具体的领域，也都有一些局部的创新。此外，中国还最早展开了掌纹识别技术的研发。掌纹主要是采集从手指末端到手腕部分的手掌图像。因为掌纹是由遗传基因控制的，即便手掌受伤，等伤口愈合后，掌纹线仍按照原来的样子生长，因此具有稳定性。即使是双胞胎，掌纹也不可能完全相同，因此将掌纹作为生物识别的研究对象，是很有发展前景的。

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　　古代生物识别技术知多少

　　不要以为生物识别只是现代文明的产物，其实聪明的古人早就开始使用了。据说，古埃及人是最早运用生物识别技术的，他们固定选取人身体的某一部分，进行测量，然后将数据记录下来，作为个人的特征。以后需要证明某个人的身份时，就和记录的数字核对。

　　而中国是最早进行指纹识别的国家。秦汉时代文书写完后，用粘土封口，这时写信的人就会在粘土上盖上自己的指纹，作为日后的凭证。看来，古人已经掌握指纹具有独特性的特征，利用它来证明自己的身份了。

　　最为神奇的是，古人还有所谓识人术。好比“嘴大吃四方”啊，耳垂大而厚的人特别有福气，“大脚勤，小脚懒”，脑门宽的人聪明开朗，嘴唇厚的人好辩，嘴唇短的人嘴里藏不住话。所谓相由心生，一个人的情感、性格多多少少都会表现在脸上。

　　此外，古人也有自己的亲子鉴定方法：“滴骨认亲”与“滴血认亲”。将孩子的血滴在父亲或母亲骨头上，如果血渗入骨头，就能证明二人的亲缘关系。后来渐渐演变成滴血认亲，两滴血如果相融，就能证明二人是父子或母子关系。这些在现在，都已被证明是缺乏科学依据的，只是古人根据自己的生活经验总结出的，但也算是古人生物识别的一种手段吧。 生物识别技术  的漏洞在哪里

　　虽然生物识别技术在刑侦、商业保密、旅游、出入境管理等各项事务中已经得到广泛的运用，但这是否意味着生物识别技术没有任何缺陷呢？

　　指纹膜冒充指纹蒙混过关

正常的指纹很容易辨识。脱皮的指纹会影响识别效果。

　　据报道，最近在一些写字楼门口，出现了一些小广告，出售一种指纹膜，只要把自己的指纹制成这种指纹膜，就可以由别人代打卡了。在淘宝上也出现了大量出售指纹膜的小店。记者随即联系了一家店主，店主告诉记者指纹膜是“肤色，有弹性的，和真的一样”，绝对不会被发现。当记者问到使用久了会不会不灵了，店主回答“我们一套材料包括足够分量的制作材料（可做15-20个指纹膜，不怕实验失败担心材料不够用）”。而在生活中，很多写字楼白领已经使用这种指纹膜，通过指纹考勤机的检测了。指纹膜的出现，显然证实了指纹识别技术存在一些缺陷。

　　专家也指出，指纹识别还是存在一些不可靠的因素的，有些人天生指纹特征较少，很难采集到图像。而指纹采集对于周围环境的要求也很高，对手指湿度、清洁度等很敏感，脏、油、水都可能影响识别的结果。而伤痕、脱皮甚至老茧都会影响指纹识别的效果。这是否会给一部分犯罪分子可趁之机，通过破坏指纹的方式来躲避法律的惩罚？同时，在一些使用指纹考勤机的单位，日积月累的，指纹采集头上留下了用户的指纹印痕，这些印痕也可能被不法分子盗取，复制。

　　整个容，人脸识别技术就不管用了

　　我们经常看到新闻，一些人因为整容，在过海关时，本人和护照上的原照片差异太大，而被扣留。那么整容后的脸，人脸识别系统是否就无法识别了？孙哲南告诉记者，事实上，人脸识别技术在所有生物识别技术中最不准确，也最容易受欺骗，使用者面像的位置和周围的光环境都可能影响系统的精确性。“我们化化妆、整整头发、戴上帽子，都可能破坏系统的识别能力，甚至丰富的表情都会影响识别结果。”人脸识别技术依赖于提取特征与比对技术的提高，而采集图像的设备比其他技术昂贵得多。所以，更高科技的人脸识别技术无法大规模地展开。

　　虹膜识别技术见到黑眼睛就“傻眼”

　　专家指出，几乎每一种识别技术都或多或少存在一些问题，比如，虹膜识别，虽然虹膜识别的准确率极高，但对于盲人和眼疾患者是无能为力的。并且，虹膜识别技术要用昂贵的摄像头来采集图像，而每个摄像头最低报价为4000美金，成本较高，不易推广使用。对于中国人来说，虹膜识别技术难以展开还有一个重要的原因，这种技术对黑眼睛识别困难，因此难以推广。

　　感冒时，声纹识别技术就会出差错

　　此外，像语音、字迹、味纹等识别技术，或多或少也都存在一些缺陷，限制了技术的进一步推广与应用。

　　比如在感冒、咽炎以及声带受到创伤时，发出的声音与平时差别就很大，误差也会较大。也不排除可能存在人为对自己的声音进行伪装和控制的可能，这也给鉴别带来了困难。

　　“迄今为止，还没有哪一个单项的生物特征能达到生物识别技术应用完美无缺的要求，每种生物特征都有其自身的优点和缺点，有其自身的适用范围。”专家表示，在对安全有严格要求的应用领域中，人们往往需要融合多种生物特征来实现高精度的识别系统。多种生物特征相融合是一种更准确、安全的检测方法，将生物特征融合方法结合多种生理和行为特征进行身份鉴别，提高鉴别系统的精度和可靠性，这无疑是身份鉴别领域未来发展的必然趋势。

　　而在刑事侦查领域，尽管生物识别技术的应用前景极为广阔，但是，从刚开始应用至今，刑侦专家都从来没有完全依赖这一技术，事实上，这些技术都是辅助手段，“在其他证据基本锁定的前提下，用生物识别技术作证，验证。”

（责任编辑：单晓冰）