Bill Gates曾做過這樣的斷言，生物識別技術(shù)（Biometric Identification Technology）將成為今后幾年IT產(chǎn)業(yè)的重要革新。由于生物識別技術(shù)認定的是人本身，而每個人的生物特征具有與其他人不同的唯一性和在一定時期內(nèi)不變的穩(wěn)定性，不易偽造和假冒，所以利用生物識別技術(shù)進行身份認定，安全、可靠、準確。

用于生物識別的生物特征有手形、指紋、臉形、虹膜、視網(wǎng)膜、脈搏、耳廓等，行為特征有簽字、聲音、按鍵力度等�；谶@些特征，人們已經(jīng)發(fā)展了手形識別、指紋識別、面部識別、發(fā)音識別、虹膜識別、簽名識別等多種生物識別技術(shù)，其中人體特征識別技術(shù)市場上占有率最高的是指紋機和手形機，這兩種識別方式也是目前技術(shù)發(fā)展中最成熟的。

1、工作原理

指形機主要控制部分位于系統(tǒng)主板上，通過其固化在EPROM中的程序?qū)φ麄�系統(tǒng)進行控制，指形機用戶的資料和使用日志也存放于主板的內(nèi)存中。

指形機辨識模塊用以獲取用戶指形信息，由紅外光源、反光鏡、攝像頭和反光板等組成。將手放在反光板上，手指順著用以導(dǎo)向和定位的小立柱定位各個手指的位置，辨識模塊通過紅外掃描裝置獲取手指的三維立體圖像，從中抽取約近百個特征值，生成一個20字節(jié)的二進制序列，是手指形狀的特征描述，稱為指形特征。

當(dāng)新用戶在指形機上注冊建檔時，三次將手指擺放在定位裝置上，指形機掃描其三維指形，指形機將三次讀取的指形特征取均值，為之建立一個代表該用戶的指形模板（Template），連同他的個人身份代碼（PIN）一同存入指形機的內(nèi)存中。當(dāng)使用指形機進行身份認證時，通過鍵盤或各式卡片輸入其PIN號碼，將待識別人的手指擺放在定位反光板上，指形機獲取其指形特征并與系統(tǒng)預(yù)存的指形模板進行比對，根據(jù)其相似程度判斷是否匹配以決定是否接受該人。其比較的差距如果在某規(guī)定的誤差之內(nèi)，則視為該人，并授權(quán)通過，否則拒絕接受該人。

指形機的顯示屏、鍵盤、LED指示燈、揚聲器等用以與用戶進行交互時接受用戶的輸入及反饋給用戶提示信息，可以接受外部的輸入信號（如拆機等），通過輸出端口為其它接受設(shè)備提供各種信號。指形機通過外部接口與其它設(shè)備進行有機的銜接，構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)。

2、驗證和辨識

指形機的應(yīng)用可以分為兩類，即驗證(Verification)和辨識(Identification)，驗證就是通過把一個現(xiàn)場采集到的指形特征與一個己經(jīng)注冊的指形模板進行一對一的比對，來確認身份的過程。作為驗證的前提條件，他或她的指形模板必須存在于數(shù)據(jù)庫中，并與其身份代碼(PIN)聯(lián)系起來。隨后在比對現(xiàn)場，先驗證身份代碼，然后，利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的模板與現(xiàn)場采集到的特征比對。驗證其實是回答這樣一個問題：“他是他自稱的這個人嗎？”

辨識則是把現(xiàn)場采集到的指形特征同數(shù)據(jù)庫中的模板逐一對比，從中找出與現(xiàn)場指形相匹配的指形特征。這也叫“一對多匹配”。辨識回答了這樣一個問題：“他是誰?”

3、識別率與拒絕分

生物識別系統(tǒng)在對生物特征進行處理時，只涉及有限的信息，而且比對算法并不是精確匹配，因此其識別結(jié)果不能保證100%準確。生物識別系統(tǒng)準確性的衡量標志是識別率，識別率主要由兩部分描述，拒真率和認假率。

用戶注冊的指形模板是判斷是否該用戶的一個標準，當(dāng)某用戶輸入其個人代碼并要求比對時，指形機讀取其指形并與該指形模板進行匹配比較，根據(jù)它們之間的差異，得出一個得分(Score)，得分越小，說明用戶的實際指形與其指形模板越接近，可以認定是該用戶，而如果得分較大時，說明這一用戶不一定是其宣稱的用戶，將被拒絕。指形機接受或者拒絕該用戶的臨界分值即拒絕分。所以拒絕分實質(zhì)上是一個拒絕閾值(Threshold)，是用戶指形比對時，指形機將實際讀取到的指形與指形機存儲器中對應(yīng)的該用戶的指形模板相比較，判定是否比對符合的一個臨界值。

在某一拒絕分下，指形機將仿冒者判定為其聲明的合法用戶而接受的概率即認假率(FAR，F(xiàn)ault Acceptance Rate)；將合法用戶判定為仿冒者而拒絕的概率則稱為拒真率(FRR，F(xiàn)ault Rejection Rate)。

拒絕分較小時，指形機錯誤接受仿冒用戶的概率小，F(xiàn)AR降低，系統(tǒng)的安全性提高；拒絕分較大時，系統(tǒng)錯誤拒絕合法用戶的概率較小，F(xiàn)RR降低，用戶使用起來比較方便，手指擺放不要求非常嚴格。

由于FRR和FAR是相互矛盾的，這就使得在應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計中，可根據(jù)實際需要，調(diào)整拒絕分的大小，以權(quán)衡方便性和安全性。

FAR與FRR兩條曲線相交點的錯誤率稱相同錯誤率，它表征了生物識別系統(tǒng)識別總體誤判率的大小。權(quán)威機構(gòu)認為，生物識別系統(tǒng)在應(yīng)用中1%的誤判率就可以滿足需要，而一般指形機的相同錯誤率在0.18%以下。

4、指形機應(yīng)用

指形機用途非常廣泛，作為出入口控制（門禁控制）、安全認證的關(guān)鍵技術(shù)。例如，美國所有軍事機關(guān)、90%以上的核電站均使用手形識別設(shè)備構(gòu)成門禁系統(tǒng)以保證重要場所的安全；1996年奧運會上手形儀在奧運村使用，接受了6.5萬多人注冊，處理了一百多萬次進出記錄。

目前，中國制造的典型指形機產(chǎn)品有南京焦點科技開發(fā)有限公司的吉奧指形機，可應(yīng)用于金融業(yè)、公司考勤管理、機場管理、軍事管理、監(jiān)獄管理等領(lǐng)域。