生物識別技術這麼多，哪一個最好用？

要論本周科技屆最大的亮點，必屬蘋果新品發布會無疑。但有意思的是，在最受矚目的iPhone X手機的演示過程中，蘋果公司軟體工程資深副總裁克雷格·費代里吉第一次展示其人臉識別功能「FaceID」居然沒成功，令其相當意外和尷尬。雖然這可能只是蘋果發布會演示過程中的一次微小意外，但折射出了新興識別技術在應用領域可能出現的差強人意。

蘋果的FaceID會丟「臉」，其他的主流生物識別技術表現又如何呢？我們一起來看看目前主流的指紋、虹膜、人臉、靜脈、聲紋等技術都有哪些優劣勢和特點：

指紋識別

指紋識別是基於手指表面指紋形態差異的一種識別技術。指紋實際是人體手指表面汗腺的分布形成的紋理，目前常用的是光學指紋識別技術和半導體指紋識別技術，二者都是基於汗腺中的汗液特性來取得指紋圖像。光學技術是基於汗液對光線的吸收作用，而半導體指紋識別技術是基於汗液作為電解質的電效應來得到指紋圖像。

指紋識別技術的優點在於其技術發展早，技術相對比較成熟，認假率和拒真率都比較低，產品價格低，尤其是半導體指紋識別模塊體積小，價格低廉，易於普及推廣。

指紋識別的主要缺點如下：

防偽問題：生物識別技術的防偽性能主要由兩個方面決定，一是該生物特徵被非法獲取的難易程度，二是獲取特徵後模擬偽造的難易程度。

指紋由於外露於手指表面，因而非常容易被非法獲取，而偽造指紋的材料只要有吸光效應或具有導電效應即可，在現在的技術條件下這是十分容易做到的，例如只要使用含碳的硅膠材料做成仿生指紋膜，就可輕易破解光學和半導體指紋識別產品。

人群適應性問題：大量樣本的統計表明大約有2.5%的人群難於或無法使用指紋識別產品，尤其是老年人和藍領工人。由於其手指表面太過乾燥或角質化嚴重，因而難於使用指紋產品，同時有些人群其手指過於乾燥或多汗，也會大大影響識別效果。

環境適應性問題：在過於潮濕或過於乾燥的環境下，指紋識別的效果也會受到極大的影響，例如冬季的北方或南方的海邊城市。當然在室外淋雨環境下指紋是完全無法使用的，同時氣溫極低時指紋識別技術也會無法正常工作，一般而言-25℃是其最低極限。

使用壽命問題：光學指紋技術的壽命非常好，但體積大，價格偏高，而半導體由於矽片非常脆弱，因而易在外力作用下損壞，同時人體靜電也很容易導致半導體指紋識別產品永久損壞。

虹膜識別技術

虹膜是位於黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環狀部分，其包含有很多相互交錯的斑點、細絲、冠狀、條紋、隱窩等的細節特徵。虹膜在胎兒發育階段形成後，在整個生命歷程中將保持不變。這些特徵決定了虹膜特徵的唯一性，同時也決定了身份識別的唯一性。因此，可以將眼睛的虹膜特徵作為每個人的身份識別對象。通過使用攝像機採集虹膜圖像，即可實現虹膜識別。

虹膜識別技術的優點在於其人群適應性非常好，除盲人外，幾乎人人好用，同時其認假率和拒真率幾乎是所有生物識別技術中最好的。

同時，其環境適應性非常好，除陽光直射和室外雨天不能使用外，高低溫環境下基本都能很好的使用。

從防偽角度來講，虹膜雖然比較容易被非法獲取，但因為虹膜的細節豐富，圖像非常精細，因而偽造虹膜的難度比較大，但隨著顯示技術的發展，通過高精度顯示屏再現虹膜細節已變得越來越容易，成本也越來越低，因而未來虹膜的防偽性能也面臨巨大挑戰。

虹膜識別的主要缺點在於其演算法運算量大，因而耗電很大，在使用電池供電的產品中不很適用，同時其識別速度慢，因而做1：N識別時比較困難。

人臉識別技術

最近火爆的iPhone X可謂使人臉大出風頭，也小小地丟了一點臉。

人臉識別是基於人的臉部的物理特徵通過對臉部圖像採集分析後實現的。

人臉識別技術的最大優點在於其可以實現非配合遠距離採集識別，因而在公共安全領域具有巨大的應用前景。同時其採集為非接觸式且識別速度很快，因而十分適合於對安全要求不高的公共場合的出入安全管理。

同時人臉識別的人群適應性較好，除盲人和黑人有色人種使用上存在一定的困難外，其他人一般使用上均無問題。

人臉識別的主要缺點是其認假率較高，對光線環境適應性較差，同時臉部有遮擋物如眼鏡，壓低到額頭的帽子以及化濃妝或彩妝的情況其識別困難。

在防偽性能上，由於臉部特徵的非法獲取非常容易，而偽造成本也很低，因而導致人臉識別的安全性很低。

為了防止採用照片欺騙，可以採用採集多幅圖像後比對眼球位置的方法，但此方法很容易用視頻圖像破解，此外3D成像技術可以有效防止視頻和照片攻擊，但其成本高體積大，功耗也高，應用受到較大限制，而且該技術也無法防止用3D列印模擬人臉的攻擊。為了防止上述攻擊，可以採用多光譜識別技術，通過皮膚對不同光譜的反射和吸收特性來區別仿生體和真實人體皮膚。然而，該技術成本很高，不便於推廣普及，且雖然其防偽性能加強較多，但識別率會有所下降，應用上受到很多限制。

總之，目前人臉識別技術還處於高速發展期，技術有待成熟。

聲紋識別技術

聲紋識別技術是一門很古老的技術，它是基於每個人聲音中特定頻率特徵來實現的，但該技術一直沒有很好的發展應用起來，隨著亞馬遜Alexa的出現，聲紋識別開始被熱炒起來。

聲紋識別的優點在於其可以遠距離識別，但其識別率受環境雜訊影響較大，同時當人感冒，咽喉發炎等情況聲帶特性會發生變化而導致識別障礙。

此外，聲音特徵非常容易被盜取和仿冒，因而不適用於對安全有較高要求的場合。

靜脈識別技術

靜脈識別技術是近十年來新興起的生物識別技術，其主要是利用了人體血液中的脫氧紅血球細胞對850納米左右的近紅外光有特殊的吸收作用，而人體的骨骼，肌肉及其它體液對該波長的紅外線吸收較少的原理，實現探測人體內部的靜脈血管分布圖像，一般主要採集指靜脈或掌靜脈圖像實現生物特徵識別。

靜脈識別技術的主要缺點就是採集圖像的設備體積較大，除此之外其幾乎沒有明顯的短板，是未來生物識別的一個主流方向。

其主要優點：

防偽性能極佳，是目前所有主流生物識別技術中最好的，由於靜脈位於人體內部，因而其被非法盜取的可能性極低，同時靜脈具有非常特殊的物理特性，仿生偽造技術也很難實現，目前尚未見到有該類技術的報道。

幾乎所有人，不管男女老幼，白人黑人，只要有手就可以使用。

其認假率和拒真率極低，大大優於指紋和人臉技術，與虹膜技術相當。

其環境適應性好，乾燥，潮濕，高溫，極低溫(例如-40℃)均無任何問題。同時靜脈採集也屬於非接觸採集，因而對衝擊和靜電防護性能極佳，是半導體指紋識別技術完全無法相比的。

（本文技術分析內容由東屋電氣創始人 閔浩先生撰寫）

東屋·世安靜脈識別門鎖，採用850NM紅外線進行掃描，取得靜脈血管圖像，具備超強防偽、不可複製、安全無憂的特點，並且不受手指表面狀況影響，人人好用。

一切不以人為本的科技都無法真正改變生活。真正智能生物識別，是讓人徹底避開這些「偶然」「意外」為我們提供堅不可摧的安全感。東屋世安，用26年高安全行業經驗，為民用智能鎖提供了一個完美解決方案——東屋·世安靜脈識別門鎖。

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