致谢 41
参考文献 42
附录 仿真程序  43
 
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 指纹识别技术概述
日常生活中的许多场合都需要进行身份验证，如登录操作系统，使用某些应用软件，登录网络站点，到银行取钱，鉴别疑犯，进入军事要地等。
    传统的身份认证方式包括基于识别（如密码、口令）（what you know）的身份认证和基于令牌（如钥匙、身份证）（what you have）的身份认证。传统的身份认证方式存在许多缺点：密码和口令存在容易忘记、容易攻击、容易泄露等问题，钥匙和身份证等存在容易被盗、容易丢失、容易伪造、容易冒用等问题。传统的身份认证方式的这些缺点给我们的生活带来了诸多不便和很多安全问题。比如口令的盗取，别人只要留意用户在计算机终端前输入口令时的击键动作就可以知道用户的口令，甚至可以通过你的生日、年龄、姓名或者其他一些信息猜出你的口令，因为许多人使用自己的生日等信息来作为口令。尽管现行系统通过要求用户及时改变他们的口令来阻止盗用口令的行为，但这种方法不但增加了用户的记忆负担，也不能从根本解决问题。基于令牌的身份任何不要求用户费力的记住口令，但令牌存在容易丢失、容易被盗、容易伪造等问题，如证件的伪造和盗用、不正当的转借等。一些罪犯通过伪造证件进入机密场所窃取机密信息，有的罪犯伪造签证和护照非法入境或移民，这都是因为传统的证件使用的是易于伪造、未经加密的纸制证件造成的、因此，必须寻找更加方便、更加安全可靠的身份认证方式已是势在必行。
    基于生物特征的身份认证方式（what you are/ what you do）可以克服传统身份认证方式的许多特点。每个人都具有多种生物特征。生物特征包括生理特征和行为特征，生理特征是指与生俱来的特征，如指纹、虹膜、DNA等，行为特征是指后天习惯形成的特征，如笔迹、步态。每个人都拥有许多种生物特征，生物特征不会被忘记和丢失。对于每一种生物特征的性质，可以用一些参数来描述，包括（1）普遍性（Universality）,是否每个人都具有这种特征；（2）唯一性（Uniqueness），是否任何两个人的这种特征都不同；（3）恒久性（Permanence）,是否终生不变；（4）可采集性（Collectability）,是否容易采集；（5）性能(Performance),识别的正确性；（6）接受程度（Use Acceptance）,用户是否愿意接受这种身份认证方式；（7）防欺骗性(Resistance to Circumvention),防止环境欺骗的能力。表1.1列出了常用生物特征的参数比较，可以通过分析得出指纹和虹膜的得分最高，而虹膜的用户接受程度远不如指纹，指纹中没有等级为Low 的参数，可见，众多生物特征中指纹是较为理想的一种用于身份认证的生物特征。在各种基于生物特征的身份认证方法中，指纹识别所占有的市场份额最大（图1.2）。可见社会越来越需要对基于生物特征的身份认证，（从图1.3中可以看出指纹识别的飞快增长模式），尤其是基于指纹身份的认证方法。
表 1.1 常用生物特征的参数比较
生物特征    普遍性    独特性    稳定性    可采集性    性能    接受程度    防欺骗性
人脸    High    Low    Medium    High    Low    High    Low
指纹    Medium    High    High    Medium    High    Medium    High 指纹识别算法研究+文献综述(2):http://www.youerw.com/jisuanji/lunwen_5302.html