信息安全指信息的保密性、完整性、真實性、不可否認性及可控性等方面的安全。人類在瀏覽資料、交易和物品安全保護的有效性、方便性上經歷了三個階段的發展：

1．第一階段是最初的方法，采用大家早已熟悉的機械鑰匙。

2．第二階段是由機械鑰匙發展到數字密鑰，如登錄上網的Password以及ATM機所需PIN，ID卡，IC卡或條形碼等，它是當今數字化生活中較為流行的一種安全密鑰系統。

3．進入21世紀后，一種更加便捷、先進的信息安全技術將全球帶進了電子商務時代，它就是集光學、傳感技術、超聲波掃描和計算機技術于一身的第三代身份驗證技術--生物識別技術。

身份識別技術使遠程化、虛擬化了的“人的標識”還原為“人本身”，使任何授權動作前的身份認證變的非?？尚藕头奖?，就像面對面的握手。

生物識別技術是依靠人體生物特征進行身份驗證的一種解決方案，由于人體特征具有不可復制的特性，這一技術的安全系數較傳統意義上的身份驗證機制有很大的提高。人體的生物特征包括指紋、聲音、面孔、視網膜、掌紋、骨架等，而其中指紋憑借其無可比擬的唯一性、穩定性、再生性備受關注。

20世紀60年代，計算機可以有效地處理圖形，人們開始著手研究用計算機來處理指紋，自動指紋識別系統AFIS由此發展開來。AFIS是當今數字生活中一套成功的身份鑒別系統，也是未來生物識別技術的主流之一，它通過外設來獲取指紋的數字圖像并存貯在計算機系統中，再運用先進的濾波、圖像二值化、細化手段對數字圖像提取特征，最后使用復雜的匹配算法對指紋特征進行匹配。時下，有關指紋自動識別的研究已進入了成熟的階段。隨著指紋識別設備的不斷開發和生產，在不遠的未來這項技術的應用將進入民用市場，服務大眾。

指紋作為個人不可復制的特征在保障信息安全的身份可靠和交易的不可抵賴兩方面具有得天獨厚的優勢。兩者的完美結合是技術發展的必然趨勢。你的手指說明你的一切！

據國際生物識別產業協會統計、估計，生物識別技術的軟件和硬件市場，有望在10年內達到每年20億美元的規模。

根據IBG（國際生物集團）的統計，到2005年年底，全球生物特征認證技術市場規模將達到22億美元。同時，市場每年將以超過80%的速度快速增長。隨著生物特征認證技術的成熟、應用面的擴大以及時間的推移，這個數字有望達到數千億美元。今年6月ICAO向其成員國公布的生物技術應用規劃更是加快了生物特征認證技術的商業應用速度。除了常用的指紋識別技術外，虹膜、面像、步態等其他識別技術也正在成為生物特征認證的主要技術手段。

網絡信息化時代的一大特征就是身份的數字化和隱性化，但在我們還沒有充分享受網絡所帶來的好處時，信用卡密碼、銀行賬戶密碼、網絡登錄密碼等各式各樣的密碼正不斷擾亂我們的記憶空間，即便自己能夠記得準確無誤，卻還經常擔心被惡意入侵者破解。這樣的需求成為推動生物特征認證技術從實驗室走到商業應用的巨大動力。

通過計算機利用人體固有的生理特征或行為特征來進行個人身份的鑒定，就是所謂的生物特征認證技術（通常也稱為生物特征識別技術）。

生理特征與生俱來，多為先天性的；行為特征則是習慣使然，多為后天性的。生理和行為特征統稱為生物特征，常用的生物特征包括面像、虹膜、指紋、掌紋、聲音、筆跡、步態、顱骨等?；谏锾卣髯R別的身份鑒定技術具有不易遺忘或丟失、可“隨身攜帶”、防偽性能好等特點。

生物認證逐步普及在美國，每年約有上億美元的福利款被人以假冒的身份領??；據MasterCard公司估計，每年約有價值4.5億美元的信用卡詐騙案發生，其中包括利用丟失和被盜的信用卡犯罪；每年使用盜竊來的身份識別碼（PIN）造成移動電話的損失高達十億美元。但如果利用可靠的方法鑒別ATM持卡人的身份，那么可以使全美每年ATM詐騙案造成的損失減少3億美元。根據美國移民局的統計，如果在美國與墨西哥邊境采用快速準確的身份鑒別系統，可以在不影響正常入境的情況下，每天查出3000件非法入境案件。在“911”之后，美國的三個相關法案（愛國者法案、邊境簽證法案、航空安全法案）都要求必須采用生物識別技術作為法律實施保證。

到目前為止，美國基于生物特征識別的身份鑒定產業規模已經達到數十億美元。其他一些國家也采用法律規定的方式來使用生物識別技術?？傮w上來說，生物識別技術已經進入了實際的政府和商業應用，其主要應用領域包括：機場旅客控制、政府部門、門禁和考勤、法律執行、消費者管理系統、金融管理服務系統、計算機登錄管理、醫療保健系統等。

在中國，經過十多年的發展，生物識別核心算法有了較大發展，但與國外優秀算法相比仍有一定差距，很多國內廠商采用集成國外算法的方式開發自己的產品。而在硬件采集設備方面，國內廠商與國外廠商的技術水平差距更大，目前國內還沒有能夠提供完善、成熟的外圍硬件產品的設備供應商。國際市場上的主要采集設備都由國外Digitalpersona、Authentec、Veridicom、OKI、Panasonic等幾大設備商把持。

國內生物認證識別技術的應用主要集中在比較分散、自發性的企業級應用上，在2002年總體約為2.5億元人民幣的終端市場中，超過40%的產品都用于低端考勤、門禁系統。在行業應用方面，AFIS(Automatic Fingerprint Identification System,自動指紋識別系統，多為警用系統)超過了40%。其他應用零散分布在金融、社保、政府等領域。而在應用的地域分布上也呈現出極不平衡的特點，北京、上海、廣州三地的應用總和占據了60%的市場容量。

“911”事件是生物特征認證技術在全球發展的一個重要轉折點，它使各國政府更加清楚地認識到生物識別技術的重要性。傳統的身份鑒別技術在面臨反恐任務時所表現出來的缺陷，使得各國政府在生物特征識別技術研究與應用上開始了大規模的投資。同時普通公眾對生物識別技術的了解也隨著“911”的曝光率而大幅度提高。種種因素促成了“911”之后全球生物特征認證市場的加速增長。盡管在IBG最新的市場預測報告中，考慮到全球經濟發展不景氣而調低了對2005年市場的預測，但它預測到2007年整體市場規模將達到40億美元（如圖1所示）。

不過在中國，由于技術的不夠成熟，2002年整體市場中指紋識別占據了超過98%的份額，其他識別技術的市場基本沒有啟動。但反過來從需求看，中國13億人口決定了中國將是未來全球最大的生物特征認證技術市場。

在2000年前后，國內學術界曾經有過這樣的看法，認為指紋識別算法經過多年的發展已經達到了極限，但3年后的今天，原有的技術、算法、硬件都隨著技術的進步不斷突破原有的技術框架。

以指紋識別算法為例，其預處理算法從使用Gabor濾波器到現在使用小波進行增強與濾波，匹配算法從嚴格的剛性變換到現在以彈性變化為主流。算法本身隨著基礎數學理論工具的發展而不斷演進。我們甚至無法判斷現有的主流算法以及處理方式會不會隨著新的數理工具的出現而被淘汰。

相對最早開始研究的指紋識別技術而言，虹膜識別技術以其高精度及其幾乎無法偽造的特性而成為近期國際研究以及應用中的一個特別受關注的主題。隨著虹膜采集硬件技術的發展，采集虹膜越來越容易，成本越來越低，虹膜識別技術的應用也必然會在更大的范圍內得到普及。

ICAO發布的在護照中應用的生物識別技術除了指紋和虹膜之外，還包括面像識別。2002年，微軟亞洲研究院就在面像識別方面進行了大量投入。聯想集團也與中科院自動化所合作在三維成像的面像識別上進行前期研究。

除了指紋、虹膜和面像識別之外，聲紋識別因為容易采集，可以用于公用通信線路的監聽而受到國家安全部門的重視；簽字體識別因為與現有金融體系的結合而在一定程度上受到重視。此外，對掌紋、掌型、耳型、視網膜、DNA、步態等識別技術的研究也在不斷向前推進，甚至還有對指型、靜脈、體味、打字習慣等其他生理特征的研究。

值得一提的是，最近國際上還出現了一種新的生物識別技術：顱骨識別。與傳統基于二維圖像的識別技術不同，顱骨識別需要在三維空間對識別對象進行處理。由此導致以前很多在二維識別對象處理上很有效的數理工具無法應用在這個新的識別技術上。在這方面，中科院自動化所生物特征認證與測評中心與國家“863計劃”支持的三維動畫課題相結合，組建了專門的研究團隊。

將生物特征識別技術與IC卡技術的結合是“911”之后的另一大技術發展趨勢，將生物特征存入IC卡中，通過對比IC卡中的特征將1∶N算法轉化為1∶1算法，從而減少運算量。

樂觀地看，生物識別技術潛力無限，但在它的發展過程中也充滿了各種疑問和質疑。生物特征識別技術的惟一性既是這個技術的優點，也是這個技術的先天缺陷，一旦這個特征被偽造，系統將在所有層面上失去效力，而且這種失效將是無法彌補的。相反，如果采用密碼技術，一旦一個密碼被偽造，可以重新設定一個新的密碼，整個系統仍然能夠良好運行。以指紋識別技術為例，從2000年開始，德國、日本、美國、英國等國都有人宣布，他們成功地發明了新型材料以及工藝過程，可以很方便地采集到人們留在任何地方的指紋，并能使用偽造的指紋使得原有系統失效。這不由得使人們對生物特征識別技術安全性的信任大打折扣。

與此同時，跟傳統的密碼、鑰匙、證卡技術相比，生物識別技術的本質原理決定了它不是一項100%識別的技術，而是通過概率匹配實現的識別技術。要在傳統數據庫技術上實現生物識別的概率匹配，其計算量比傳統數據庫匹配技術的計算量要高2～3個數量級（100～1000倍）。同時，隨著數據庫的線性增大，其1∶N算法的計算量也線性增大。而且，生物識別技術最有效的應用是基于全尺寸數據庫的應用，比如全球所有人有一個統一的生物特征數據庫，但以目前的數據庫技術要在如此大尺寸的數據庫上實現查找基本上不可能，這是生物特征識別發展的另一個技術瓶頸之一。

為了避免生物識別技術的缺點、利用其優點，通過外圍方法提高識別系統的防偽性能是一條可行的途徑。對指紋識別系統來說，可以通過同時測量指紋的溫度、濕度、壓力、彈性等進行偽造特征的鑒別；對虹膜而言，則可以通過眼皮識別、虹膜動態識別等技術鑒別造假的虹膜；而面像則可通過三維面部特征的處理提高面像識別的防偽性。

另一條途徑是通過探索新的技術方向實現防偽。比如前面所提到的顱骨識別，與虹膜一樣，由于顱骨屬于人體內部結構，偽造的成本很高，難度很大，做假的可能性幾乎不存在。當然新的識別方法的推廣、應用產品的成型、用戶普遍接受需要經歷相當長的時間。

生物認證市場的發展需要多方力量的推動，作為可能影響未來政治、經濟、社會運作方式的生物特征識別技術，其推廣需要政府、學術界、產業界、投資界、用戶等各方面的相互協調和配合。對國家來說，它能提升國家信息安全、物理安全以及經濟金融安全；對產業界來說，它將創造出一個新的、潛力無窮的前沿產業；對用戶來說，它可以保證其經濟利益的安全。

政府的推動是這項技術發展最有效、最強大的推動力。通過制定相關的政策，可以在國家的重要部門、行業大規模應用生物特征認證技術，從而大大推動生物特征認證技術的發展。

在美國，生物認證技術的發展得到了從聯邦政府到各州政府的大力支持。2001年10月，美國總統布什簽署的“美利堅合眾國愛國者法案”（the USA Patriot Act）的第五章第403條第四款規定：為了獲得犯罪嫌疑人的完整資料，州政府部門必須提供犯罪嫌疑人的指紋。同時，各州政府必須預先建立相應人員的生物特征數據庫。其第十章第1008條規定：聯邦以及各州政府必須支持、實施利用生物特征識別系統建立的IAFIS系統。2001年11月美國簽署的“航空交通安全法案”（the Aviation and Transportation Security Act）以及2002年5月簽署的"強化邊境安全法案"(the Enhanced Border Security and Visa Reform Act)都規定了相應的內容。

政府法律規定在身份證、護照、國家基礎數據庫中應用生物特征認證技術造就了西方國家在生物特征認證領域技術與產業的蓬勃發展。但在我國，政府力量還沒有正式介入到生物特征認證技術的發展與應用中，整個市場仍然處于相對混亂的自然增長階段。