生物識(shí)別新貴 靜脈識(shí)別開(kāi)啟“后指紋”時(shí)代

　　話題背景：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)日前成功研制出一種手指靜脈特征識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)，經(jīng)測(cè)試“識(shí)假率”可低至十萬(wàn)分之一。目前該研究已取得5項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，打破了日、韓等國(guó)的技術(shù)壟斷。

　　持刀片割斷獄警的喉嚨，切掉其右手指頭，換上警服后用獄警的工作卡打開(kāi)第一道門，再用被割下來(lái)的手指打開(kāi)指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)，接著通過(guò)紅外線門……最后成功越獄。這些似乎只有在科幻片中才發(fā)生的劇情，卻曾在內(nèi)蒙古某監(jiān)獄真實(shí)上演。而現(xiàn)實(shí)中，用印泥盜取他人指紋的情形更是屢屢發(fā)生。

　　上述種種危險(xiǎn)傳遞出一個(gè)信號(hào)：技術(shù)已趨成熟且獲廣泛應(yīng)用的指紋識(shí)別技術(shù)，仍存在其自身難以克服的安全漏洞。由于指紋裸露于體表，無(wú)法避免被復(fù)制及竊取，急需更加安全且同樣便捷的安防技術(shù)。靜脈識(shí)別技術(shù)因此應(yīng)運(yùn)而生。

　　生物識(shí)別新貴

　　在“繽紛多彩”的生物特征識(shí)別技術(shù)中，指紋識(shí)別因其成本低、體積小、采集方便等特點(diǎn)，在目前的生物識(shí)別市場(chǎng)上獨(dú)占鰲頭。不過(guò)，它并不需要“活體”—— 一張復(fù)制下來(lái)的指紋圖像，或一段被砍下來(lái)的手指，都能輕易騙過(guò)識(shí)別設(shè)備的“火眼金睛”。

　　此外，有統(tǒng)計(jì)表明，還有大約5%的人因指紋淺而不能被識(shí)別;著名歌手李宗盛也曾因彈吉他磨掉了指紋而開(kāi)不了門。這些都給指紋識(shí)別留下了“盲區(qū)”。

　　而作為一種“活體識(shí)別”技術(shù)，靜脈識(shí)別的生物特征載體——靜脈血管位于表皮以下、手指內(nèi)部，依靠流動(dòng)的血液形成血管圖像，即便是復(fù)制一根活體手指，血液一旦凝固之后圖像也將面目全非。

　　靜脈識(shí)別技術(shù)可追溯至1983年。當(dāng)時(shí)，柯達(dá)公司的約瑟夫·萊斯(Joseph Rice)在研究紅外條形碼技術(shù)時(shí)，產(chǎn)生了利用人手背血管紅外成像作為身份識(shí)別的想法，發(fā)明了最早的手靜脈特征識(shí)別技術(shù)。1987年，約瑟夫·萊斯獲得此項(xiàng)技術(shù)的第一個(gè)專利，但在安防領(lǐng)域并未引起足夠重視。

　　1992年，日本北海道大學(xué)的K.Shimizu撰文指出，可以利用人體手血管紅外成像作為身份識(shí)別依據(jù)。此文章被認(rèn)為是日、韓等國(guó)大力開(kāi)展手靜脈識(shí)別技術(shù)研發(fā)的源頭。5年后，韓國(guó)的BK System公司發(fā)布了亞洲第一個(gè)手背靜脈識(shí)別的商用產(chǎn)品BK-100。靜脈識(shí)別逐漸成為生物識(shí)別技術(shù)中的“新寵”。

　　彼時(shí)，為了繞開(kāi)韓國(guó)的手背靜脈識(shí)別專利，在日本興起了基于手掌和手指的靜脈識(shí)別技術(shù)研發(fā)。日立公司推出了一系列手指靜脈識(shí)別產(chǎn)品，富士通公司則推出了手掌靜脈識(shí)別產(chǎn)品。在21世紀(jì)初前十余年，兩者各自迅速占領(lǐng)了國(guó)際靜脈識(shí)別市場(chǎng)的主要份額。后續(xù)跟進(jìn)的還有索尼公司。

　　此后，靜脈識(shí)別技術(shù)發(fā)展進(jìn)入研究和產(chǎn)業(yè)化交織不清的狀態(tài)。由于企業(yè)早期的介入和過(guò)度的專利保護(hù)，一度大大降低了研究的活躍度和水平。2007年，約瑟夫·萊斯，這位手靜脈識(shí)別技術(shù)的先鋒撰文，對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展緩慢表示焦慮，建議開(kāi)發(fā)可穿戴式靜脈采集設(shè)備。遺憾的是，直到現(xiàn)在，這種產(chǎn)品仍未公開(kāi)面世。

　　一份由國(guó)際生物識(shí)別集團(tuán)(IBG)撰寫的《生物識(shí)別市場(chǎng)與產(chǎn)業(yè)報(bào)告2009-2014》顯示，目前在各種生物特征識(shí)別技術(shù)中，指紋識(shí)別所占份額最大，為66.7%;人臉識(shí)別占到11.4%;虹膜識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、靜脈識(shí)別和掌形識(shí)別各占8.0%、3.0%、2.4%和1.8%。對(duì)此，富士通公司全球事業(yè)管理部顧問(wèn)北條秀樹(shù)表示：雖然靜脈識(shí)別系統(tǒng)目前市場(chǎng)占有率只有2.4%，但隨著靜脈識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用的多元化，成長(zhǎng)到10%的市場(chǎng)占有率指日可待。面對(duì)指紋識(shí)別隱患留出的巨大市場(chǎng)空間，已有數(shù)十年技術(shù)積累的靜脈識(shí)別技術(shù)，會(huì)是最有力的競(jìng)爭(zhēng)者嗎?

　　走向應(yīng)用的關(guān)鍵

　　在我國(guó)，對(duì)靜脈識(shí)別技術(shù)的研究起步較晚。2003年，《清華大學(xué)學(xué)報(bào)》報(bào)道了該校利用自行設(shè)計(jì)的近紅外血管圖像采集儀提取血管的原始圖像及識(shí)別結(jié)果。之后，北京大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、山東大學(xué)、中國(guó)民航大學(xué)等大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)也紛紛開(kāi)始加入靜脈識(shí)別研究行列。

　　據(jù)記者了解，在過(guò)去的十年里，國(guó)內(nèi)靜脈識(shí)別市場(chǎng)看似無(wú)風(fēng)無(wú)浪，實(shí)際上，一批有實(shí)力的科研機(jī)構(gòu)正在實(shí)驗(yàn)室里埋頭苦干，“中國(guó)力量”在暗暗蓄力。

　　2012年9月21日，《科學(xué)》雜志在目錄頁(yè)以圖片導(dǎo)讀的方式，刊登了題為《中國(guó)高速發(fā)展生物特征識(shí)別》的文章。該文指出，盡管美國(guó)早期禁止對(duì)中國(guó)出口生物特征識(shí)別設(shè)備和技術(shù)，使得中國(guó)“從零起步”開(kāi)始研究，但中國(guó)依靠一批高素質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)突破了“封鎖”，在核心算法等方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。生物特征識(shí)別研究在中國(guó)正處于高速發(fā)展階段。

　　北京大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)等一流大學(xué)正是這批高素質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)中的佼佼者。2012年1月，國(guó)防科技大學(xué)謝劍斌團(tuán)隊(duì)正式宣布，該校經(jīng)過(guò)近十年的攻關(guān)，成功研制出一種手指靜脈特征識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)，經(jīng)測(cè)試“識(shí)假率”可低至十萬(wàn)分之一，并已取得5項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，打破了日、韓等國(guó)的技術(shù)壟斷。與此同時(shí)，北京大學(xué)李文新團(tuán)隊(duì)也開(kāi)發(fā)出了靜脈識(shí)別技術(shù)，并應(yīng)用于該校的體育鍛煉考勤系統(tǒng)。

　　2012年11月，由中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所發(fā)起的國(guó)家生物識(shí)別產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立，為產(chǎn)學(xué)研合作和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了良機(jī)，包括靜脈識(shí)別在內(nèi)的生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，各自為戰(zhàn)、缺乏合作的局面得到緩解。

　　該聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)、中科院自動(dòng)化所副研究員孫哲南向記者表示，在眾多生物識(shí)別技術(shù)中，靜脈識(shí)別的安全性較高，在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于門禁、考勤等領(lǐng)域，但市場(chǎng)上的產(chǎn)品絕大多數(shù)源自日本。從研發(fā)來(lái)看，總體上還處于起步階段，核心技術(shù)和專利已成為制約我國(guó)靜脈識(shí)別產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。該聯(lián)盟中還沒(méi)有一家以靜脈識(shí)別產(chǎn)品為主營(yíng)業(yè)務(wù)的公司參與即是例證。

　　“靜脈識(shí)別技術(shù)走向應(yīng)用的關(guān)鍵，在于保證安全、性能穩(wěn)定、使用方便、外觀小巧。該技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室階段的難度并不大，但要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商用還存在一定難度，因?yàn)槠渲猩婕暗綌?shù)據(jù)庫(kù)的容量等問(wèn)題?！睂O哲南介紹說(shuō)，“但不可否認(rèn)，它因具備安全性高于指紋識(shí)別、成本低于虹膜識(shí)別等優(yōu)勢(shì)，或?qū)⒃谖磥?lái)的金融、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用?！?/P>

　　據(jù)了解，國(guó)防科技大學(xué)研制的商用產(chǎn)品已在進(jìn)行最后的調(diào)試，很快將投入正式應(yīng)用。一旦經(jīng)過(guò)了市場(chǎng)檢驗(yàn)，將有望在市場(chǎng)上拼殺出一塊屬于國(guó)產(chǎn)品牌的新天地。