多维人体识别系统

王雪剑

上海交通大学电子信息与电气工程学院

本科生

1　原理描述和关键路径要点

安全，是人类永恒关注的话题。随着犯罪事件的高发和全球恐怖主义横行，确认一个人的身份变得越发重要。而在日常生活中，我们对于个人身份验证的要求也十分常见，小到登录QQ微信，大到银行贷款、护照办理。我们总是需要一遍遍地输入密码，提供各种证件。这给人们的生活带来了极大的不便。基于此，我们提出用个人体征建立个人人体识别系统。将人的体征根据机密和仿造及识别的难易程度不同，分为不同的加密层级。从而解决证明“你是谁”的问题。

1.1　现有的人体识别武器

在体征识别技术的发展中，先后出现了图像识别、指纹识别、手指静脉识别等技术，甚至基因测序也可以算作一种隐私度极高的体征识别技术（见图1），通过对某个特定部位的图像特征提取和比对，可以实现极高的辨识度，对于指纹或静脉这样不易多次尝试的特征，基本可以认为是安全的。如支付宝前段时间推出的“空付”功能，便是基于图像识别和特征提取，对图像进行预处理去除噪声后与系统中的特征码进行比对，可以进行小额的实付。

图1　人体体征识别系统金字塔体系

更为高端不易仿造的体征还有虹膜、眼纹、耳纹和在电影中出现过的步态分析技术。在实际生活中一般很少用到，但是可以作为顶层的综合比对使用，尤其是当指纹识别出现重复或错误时。

1.2　集成人体识别系统

我们可以为每个人建立一个个人人体体征系统，将人的各种具有辨识性的体征采集起来，用来在日常生活或者特种场合验证个人身份。对自身信息进行加密可以采用顶层体征和底层的密码或图像结合的方式。个人可以根据系统的硬性要求或自由决定把哪一级的体征加密应用于特定需要验证的地方，用于验证个人身份。

在一些特定的场合可以采用密码和体征结合的方式，提高加密的安全性。在系统中可以只存储特定图像经过单向哈希之后的值用以比对，不直接存储图像数据以防止个人体征信息外泄，且可以减小存储所需空间，大大提高验证效率。

2　应用前景

通过多组人体识别系统可以脱离传统的仅仅依靠证件和照片的验证，使得个人信息验证更加准确，且免去了在日常生活中记忆各种账号密码的麻烦。对需要验证的地方直接以个人体征进行验证，方便而准确性高。

将人体体征与个人账户绑定，则可以不进行刷卡或其他电子凭证，直接“刷指纹”，如在搭乘公交地铁时直接按指纹进入，则免去了不同卡片互认的麻烦，其他地方的居民即使不办理当地的公交卡也可以享受便利的公共交通。

如果建立了个人的体征系统，可以说其中存储的经过验证的体征越多，这个人的“信用”越高，而如果一个人并未经过任何验证，则很可能是逃犯或者是偷渡而来，可触发报警机制。若一个社会中连搭乘地铁或者进银行取钱都需要体征验证时，没有体征的人将会有极大的生活不便，这也是有效防止不明身份的人在社会中作乱的方式。

体征识别对于国家安全也有很大意义。如果国家系统之间可以互认，则可以避免恐怖分子或者逃犯潜逃至他国，甚至于，只要进入他国的外国人，都进行一定程度的体征提取作为备忘。

体征识别系统不仅效率高、方便快捷、正确率高，还具有无可比拟的安全性。这一技术的推广使用，必将成为沟通虚拟网络和现实生活的重要桥梁，对现代人生活中的衣食住行都产生颠覆性的影响，应用前景极其广泛，推动信息技术和现实生活的全面绑定化的新技术革命。