你打算用借计卡或者信用卡从自动取款机上取钱吗？但首先你得记住是哪一串个人身份证号码（PIN）和哪一张卡对应。你需要启动电脑或者进入安全的Web网站吗？没问题，只要你记住需要的用户名字和密码就成。

这就是生活！只要它们能使你的私人信息和金融安全，你就愿意容忍这样的要求。可是，如果信用卡、PIN、用户名字和密码丢失了、被盗了或者遗忘了，你该怎么办？

如今诞生了一种被称为生物测定学的鉴别技术，即依赖你个人的独特特性——如指纹、面部结构、（眼睛）虹膜图案、手纹的几何形状和声音特征——把你与其他人区别开来。

在某些情况下，该系统在你要求进入某安全场所、装置或者信息源时，会尝试对你的身份进行鉴别。在其他场合，该系统可用于人群监控，确认恐怖分子和其他可能从事犯罪活动的人。

生物测定学

生物测定学指的是用数学和统计学方法分析生物数据的一门科学。今天，这个词用来指与上面提到的鉴别技术有关的新兴领域。

生物测定学在人识别上的应用，依据这样的前提：所选定的特征对每个人来说是唯一的，能够被适当记录下来。你不需要记住这些特征，它们是你身体的一部分。因此，使用生物测定产品的主要优点是，你能鉴别你自己并进人安全系统，而不需要携带钥匙或者记住密码或身份证号码。

技术一瞥

1880年，亨利 · 富德——东京月川医院的英国主任医生发表了一篇论文，提出使用指纹进行个人鉴别的观点，并介绍了打印机墨水在这种用途中的作用。从此以后，采集指纹作为一种对个人进行鉴别的手段得到了广泛的应用。

今天，打印机墨水已经被硅基传感器所取代，这种传感器能产生指纹数字图像。美国西弗吉尼亚克拉克斯堡联邦调查局机构有一套先进的装置，称为IAFIS（综合自动指纹鉴别系统），它能在大约8000万条记录中寻找并比较数据指纹图像，几个小时就能完成搜索。

迄今为止，指纹识别主要用在法医学和司法领域。但是，今天的生物测定学的应用范围正使它成为安全进入某个场所（比如办公室）或者装置（比如计算机）的手段。

通常，每一个被认可的用户必须首先注册，在此过程中，该用户（个人）要让电子阅读器扫描指尖。

阅读器寻找指尖上微小的隆起图案——或者微小细节，在附属软件的运算法则（处理数据的程序）的引导下，将图案转变成一组几何形状的数字。这组数字称为模板，被存储在系统的记忆中。

稍后，希望进入安全区域的人必须把他的指尖放在阅读器上，阅读器将检查他指尖细节的图案是否与存储的模板相匹配。如吻合，就准许进入，反之，则拒绝。这是一个例子，说明这种系统如何通过将新接收的生物测定信息与许多存储的模板相比较来鉴别一个人，此过程称为“一对多”的比较。

在某些情况下，模板可以预先录制在一张卡上，有时也称为智能卡，用户必须随身携带（一般情况下，一张智能卡包含了用户的数字信息，通常涉及一张可编程的芯片）。用户必须出示卡，也允许阅读器直接获取他的生物测定信息。该系统随即对卡上的模板和阅读器上的数据组进行“一对一”的比较。

当选择其他生理特征鉴别一个人的身份时，它们同样将被转换（或者记录）成代表特殊几何图案的一组数字。比如，当人眼的虹膜图像被获取后，图像即被转换成代表虹膜线条、条纹、皱纹和其他显著特征的一组图案数字。

目前以虹膜成像系统为基础的数学分析相当先进。它由坎布里奇大学约翰 · 道格曼率先开发，这种方法的鉴别准确性特别高，但是系统要求用户必须近距离接受光学装置的检测。

扫描仪在检查人手的几何图案时，手轮廓的尺度和厚度被转变为数值。而对于声音识别系统来说，一个人的声音是会被记录成一张曲线图，表明声音的高度和音调如何随时间变化的。

对一群人进行生物测定监控时，可以选择用面部图像加以甄别，而且在没有得到在场人员同意的情况下，可以远距离获得图像。每一个数字化面部图像被转变成以几何图案和各种特征如眼、鼻、口的相对位置为特色的模板。将这些数据和数据库中的记录进行比较，确定吻合的可能性。

谁需要生物测定

生物测定产品对限制外人进入涉及国家安全的区域（如军事基地或者情报中心），对保护关键民用基础设施（如供水和发电厂等）特别有用。它们也能用在边境线上，加强对护照和签证的检查力度。

最近，美国联邦政府在西弗吉尼亚摩根镇建立了国家生物测定安全设施，旨在维护国家民用基础设施的安全。另外，霍姆兰安全部门提议创建霍姆兰安全研究机构作为其技术项目的基石，生物测定学被列入其中。

为了支持生物测定学的应用，美国国防部在西弗吉尼亚布里奇港建立了生物测定联合中心。中心的作用就是为国防部评估、实施和综合生物测定技术在军事安全方面的应用。

最近，国防部发行了一种智能卡（带有嵌入式芯片），作为鉴别其员工和监督进入其机构的一种方法。

安全是参加大型集会的普通市民所关心的。比如，佛罗里达坦帕市在2001年美国超级杯赛时，就在体育场内安装了面部成像系统来加强安全保卫。后来，坦帕市警察局用它们来监视城市的娱乐区。

在金融交易中，身份盗窃似乎是日益严重的问题。一家非盈利组织一身份盗窃资源中心报告说，2002年，估计700，000名美国消费者成为身份盗窃的受害人。因此，生物测定产品对金融机构有百利而无一害。根据构想，今后任何个人和机构之间的资金转移将用生物测定“签名”（发送者的模板）和生物测定“地址”（接收者的模板）来执行。

电子商务，即因特网上的商业交易被视为是生物测定学下一个主要应用领域。经济学家报告说，电子商务时代的货币可能是——张带有个人虹膜编码图像的数字证明书。

目前，一种虹膜识别系统已经用在了休斯敦联合银行的自动取款机上。但是，总体上金融社区还没有大规模采用生物测定技术。

图像Ware系统公司使用的一种面部识别程序将人的面部特征和电子数据库的图像相比较。该软件在鉴定嫌疑犯方面对警方特别有用

生物测定产品对国家和地方福利计划和机动车管理部门也很有用。比如，纽约市根据记录的几何图案核实福利接受人的身份；而康涅狄格州则核查指纹寻找冒领福利的人。

美国机动车管理者协会目前正在评估生物测定学技术用在司机驾照上的可行性问题，以对付已经凸现的假驾照的问题。他们的目标是“一个司机、一张驾照、一个记录”。为了实现这个任务，拟议中的系统将从每个办理驾照的人身上采集生物测定数据，在然后记录中寻找匹配的信息。

由爱登提克斯公司开发的Biologon程序控制着计算机系统的准入关，它要求用户输入名字和密码，或者把手指放在手指阅读器上

局限性

生物测定系统也有其局限性。当一名经认可的用户的鉴别特征因为受伤、疾病或者衰老而改变时，问题就出来了。或者，系统可能因为硬件或者软件的故障，也可能因为个人的使用不当而失效。在某些情况下，一名未经认可的用户可能会伪造生物测定特征，以达到非法进入的目的。这些可能性都会导致有效用户遭到错误拒绝或者让未经认可的用户得到错误认可。

指纹质量尤其会受到灰尘、手指压力和指尖在扫描过程中滚动方式的影响。而且指纹特征对于某些少数民族的成员和专业涉及手工的人来说是不明显的。

面部识别技术通常更容易出错，因为面部特征比其他生理特征更容易发生变化。比如，胡子的生长能改变图像。此外，光线或拍摄角度的改变也会导致面部图像的明显变化。在试图远距离鉴别某个人时应将这些变化纳入考虑之中。

最近，联邦政府完成了面部识别收款机试验项目，以评估现实世界中面部识别系统的性能。结果显示，在有室内灯光的情况下，系统鉴别面部的准确率为90%。但在室外，准确率下降为50%。因此，研究人员将面临挑战，在光线不稳定或者无法控制时如何改进这些系统的性能。

某些问题可以通过要求用户定期重新进入系统来加以缓解，这样能够记录下生理特征的变化。另外，为了防止身份被盗，生物测定系统需要加入一种手段来保证被测图案是取自于活人，而非人工制造。

而且，可以建立一种“多模式”系统，即对每个用户进行几种类型的生物测定，根据连续评估结果（同意或者拒绝进入）。在这种情况下，有效用户不会根据一次生物测定失误而遭到拒绝。

即使生物测定技术并不完善，但配置系统时也必须把同意未来用户进入的危险程度考虑进去。比如，进入武器仓库就需要比进入大学宿舍更严格的控制手段，因此前者的生物测定系统的出错率就要求比后者低得多。

展望未来

未来生物测定学的前景包括简便的访问控制，金融和其他秘密交易中的身份核查，消除伪造机动车驾驶执照或者冒领福利的现象以及准确鉴别通缉要犯。然而，根据以上所列举的局限性，生物测定的现实还很严峻。因此，研究的重要领域是加强生物测定系统的准确性。换句话说，就是降低错误认可和错误拒绝的比例，比如开发多模式系统。

一个正在讨论的设想是将生物测定信息和飞机上乘客携带的旅游文件综合在一起，目的是保证他们的安全。另一个想法是在互联网上传递医学情报时使用生物测定指示器。

今天，我们依赖生日证明、驾驶执照和护照这样的文件来确定每个人的真实身份。这些文件可用来将个人的生物测定与他的身份联系起来。未来，生物测定信息可能在一个人出生时就被记录下来，写入他的生日证书，并用孩子的DNA作为身份的主要指南。在这种情况下，一个人的生物测定信息（可能随着年龄改变）可以和他的DNA联系在一起。

佐治亚大学法律和科学系的斯蒂芬 · 戈德堡指出，生物测定学的成功和其他重大技术一样，将依赖于公众的认可。一个社会关心的问题是，由生物测定技术提供的安全可能是以隐私为代价的。另一些问题包括进行生物测定时必须排队等待（比如申办司机的驾照）和必须解决系统的错误拒绝。因此，政府机构和商业部门在开发期间的决策过程中要把这些社会关心的问题考虑进去。

最近，由美国科学基金会发起了一个研讨会，召集各路专家提出生物测定开发的研究议程。研讨会讨论了技术课题、措施的有效性和社会政治因素、经济和劳动力的开发，预计将对生物测定学今后的方向产生影响。