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条码技术为身份识别树起第二道安全屏障

2015-01-18 11:43:37 中国质量新闻网

条码技术为身份识别树起第二道安全屏障

    康卫勇/文

   计算机技术的快速发展,促进了信息技术的数字化、网络化进程,人与人之间的信息交互越来越方便快捷,使得需要个人身份验证的场所和领域增多,这就对身份信息安全和自动识别能力提出了更高的要求。身份识别技术是信息安全保密最基本的措施,也是身份信息安全保密的第一道防线。而身份信息的数字化和隐性化是身份信息安全的关键技术,传统的身份识别技术已不能满足网络时代的要求,迫切需要寻找一种技术去处理和表示身份信息,使身份信息不能轻易被获取和利用,条码的技术特点可以满足这种需求。

    身份识别技术及其优劣势

   身份识别涉及多项计算机技术,目前常见的技术主要有:钥匙、识别卡、生物特征(指纹、掌形、人脸、声音、血脉、视网膜、DNA等)以及下意识动作等。

   从可靠性来讲,钥匙、识别卡和下意识动作包含信息量较少,可靠性最低;指纹、掌形、人脸、声音、血脉的信息量比较丰富,可靠性有了基本保证;视网膜和DNA的信息量非常多,可靠性也最大。

   从稳定性来讲,人脸、声音、血脉、下意识动作的稳定性都较差;识别卡、指纹、掌形的稳定性一般;钥匙比较稳定;视网膜(虹膜)、DNA的稳定性较好。

   从人身安全性来讲,由于视网膜的采集需要强度很高的红光,对人体造成伤害,所以视网膜方法已经销声匿迹,取而代之的是虹膜。从便利性来讲,DNA的便利性最差,每次验证识别需要将近一周的时间;钥匙、识别卡的便利性一般,它们容易丢失;而手、指纹、脸、眼睛都是随时、随地可识读,便利性最好。

   从响应速度来讲,当存储量达到一定数目之后,指纹、掌形、声音、人脸等的响应速度变慢;钥匙、识别卡的响应速度较好;虹膜的响应速度受存储量的影响不大。几种身份识别技术各有利弊,钥匙、识别卡需要记忆、保留,丢失或忘记密码,会造成很多麻烦;指纹、掌形、声音等这些生物特征方法比较流行,但是验证系统比较复杂。

    身份识别的发展趋势

   目前,需要身份识别的场所越来越多,身份识别的安全性受到了多方考验。身份识别技术面临着证件丢失、密码遗忘、容易复制或被破解、遭遇黑客攻击等安全性问题,印制在证件上的个人身份信息很容易被不法分子盗取,这些都会使个人的利益受到严重损失。如何将身份信息在证件中隐藏,以及如何核对持有证件者的身份是否合法,是目前在身份识别过程中需要解决的问题。

   将身份信息条码化处理,起到了隐藏身份信息的作用,二维码在身份识别中的应用,具有双重加密的功能,是目前普遍接受的身份识别保密技术。再利用生物特征信息对持有证件者的信息与证件中的信息进行核对,起到了保证持有证件者合法身份的作用。

    条码技术

   条码技术是基于数字信息技术,集数据采集、处理、编码、识别于一体的综合性技术,它主要研究如何将数据信息用条码表示,并转换为计算机可识别的字符。条码技术是目前应用最广泛的一种自动识别技术,它的应用加快了数据采集和信息处理的速度。条码分为一维条码和二维码。一维条码是在单一方向上承载信息,信息容量非常有限,它仅对物品进行简单的标识,而不能实现对物品的具体描述,其应用完全依赖于数据库的存在,这就使得一维条码的使用受到了较大的限制。二维码具有信息容量大、密度高、纠错能力强、可表达多种信息、可加密、译码可靠性高等特性,被称为便捷式数据文件,十分适合用于自动识别与数据采集。条码符号本身就隐藏了所表示的信息,二维码的可加密性更加确保了身份信息的安全性。将身份信息通过加密之后再编成二维码,就实现了身份信息的二次隐藏。

    码制的选择

   二维码根据实现原理、结构形状的差异,分为行排式和矩阵式两大类型。行排式二维码其编码原理是建立在一维条码基础之上,按需要堆积成二行或多行。由于行数的增加,需要对行进行判定、其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。有代表性的行排式二维码有CODE49、CODE16K、PDF417等。行排式二维码可通过线性扫描器逐层实现译码,也可通过照相和图像处理进行译码。矩阵式二维码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上,用点(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制“1”,点的不出现表示二进制的“0”,点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。QRCode 、Data Matrix、Maxi Code、Code One、CM(CompactMatrix)码、汉信码等都是矩阵式二维码。绝大多数矩阵式二维码必须采用照相方法识读。

   我国自主研发的汉信码属于矩阵式二维码,汉信码由中国物品编码中心牵头组织相关单位合作开发,具有完全自主知识产权。2011年初,“汉信码”标准工作项目获得国际自动识别制造商协会董事会批准,正式成为国际自动识别制造商协会正式的码制标准。与国际上其他二维码相比,汉信码由于具有汉字标识能力强、抗畸变污损、信息容量大、密度高等特点,在涉及到需要标识汉字信息、使用环境比较恶劣的大众应用中,相对于其他码制具有很强的竞争优势。目前汉信码已在医疗、食品追溯、发票等领域实现了大规模应用。

   在实际应用中,可以根据身份信息的多少、语言种类、使用环境、识别设备等来选择相应的经济实惠的码制作为身份信息的载体。

    二维码在身份识别中的应用

   二维码具有信息密度高、可加密和自动识别能力强等特点,身份信息经加密后,编制成二维码打印在证件上;身份验证时,使用条码识读设备扫描二维码,解密提取出证件上的信息,以验证证件的真伪;再利用指纹的唯一性,现场采集持证人的指纹数据信息,与从条码中解码出来的指纹数据进行对比,即可验证持证人的真伪,这样就实现了持证人身份的双重验证。

   (1)身份信息二维码证件的制作。用户身份信息的二维码证件的制作主要是指身份信息的加密和编码。先将用户的身份文字信息和用户的指纹信息进行加密处理,然后编成二维码,打印制作成证件。具体流程图如图1所示。

图1 身份信息的二维码制作流程

   (2)身份信息的识别与验证。当对持证人进行身份验证时,用指纹传感器现场采集持证人的指纹信息,然后对采集到的指纹图像进行分析处理,提取出指纹信息的特征点,存储在指定的内存中。同时,通过条码识读器采集证件上的二维码图像,对条码进行分析解码和解密,读取并分离出条码中用户的指纹信息和文字信息;将现场采集到的指纹图像特征点,与从二维码中读取到的指纹特征点进行对比,检测是否匹配,以实现用户的身份验证。完成指纹特征点的匹配后,输出并显示匹配的结果和从二维码中解码出的其他文字信息。系统的具体流程图如图2所示。

图2 身份信息的识别与验证流程图

   使用二维码作为身份信息的载体,将二维码技术与指纹识别技术相结合,提高了身份验证的效率,实现了用户身份信息的双重加密,能够有效提高身份信息的安全性,将在众多领域发挥其优势作用。

    (作者单位:中国物品编码中心北京分中心)

    《中国自动识别技术》 2014第6期(总第51期)http://www.aidchina.com.cn/hyyy/4632.htm

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