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摘要：隨著人們對信息安全問題的日益重視，信息認證對用戶信息安全性的作用也變得愈發重要。隨著網絡技術的不斷發展，生物識別技術及人工智能技術得到了信息安全領域的廣泛應用，基于此，文章對其主要應用途徑展開分析。

關鍵詞：生物識別；人工智能；信息安全

0引言

隨著互聯網信息技術的不斷發展，信息安全問題也開始得到人們的廣泛重視，生物識別技術是近年來新興的一項安全技術，通過對該技術的應用能夠有效進行身份驗證，為信息的安全提供保障，減少信息遺失、泄露等風險，得到了諸多領域的廣泛應用。因此，對其進行科學、合理應用對于保障廣大用戶的信息安全具有重要意義。

1生物識別技術與人工智能技術發展概述

1.1生物識別技術

生物識別技術是一項涵蓋多學科內容的先進技術，主要包括計算機、生物學、光學、聲學等，能夠對人體生物特征進行有效識別，進而明確個人的身份信息。生理特征及行為特征是人體生物特征的主要表現，其中，生理特征中生物識別技術的主要類型包括面部識別、指紋識別、虹膜識別、掌紋識別等；行為特征中生物識別技術主要類型包括聲音識別、字跡識別、步態識別等?，F如今面部識別、指紋識別及虹膜識別技術的應用較為廣泛，發展趨于完善，具有較好的實用性［1］。近些年來，我國相關科研機構對上述任務識別技術的研究取得了明顯的成效，目前已得到諸多領域的廣泛應用。比如，將該項技術應用于公共安全領域，對于罪犯信息識別、刑偵追緝具有積極作用，能夠保障公安系統的安全性；將其應用于計算機信息系統中，能夠實現對文件的加密和解密；對一些企業信息來說，在電子商務、貨幣交易的過程中使用生物識別技術能夠保障交易及資金信息的安全性；將其應用于門禁系統中，能夠確保軍事機構、金融機構等的信息安全性。

1.2人工智能技術

同生物識別技術相同，人工智能技術也是一項涵蓋多學科內容的先進技術，并且是計算機領域發展的主要分支，該項技術的主要基礎便是計算機模擬技術，通過對人的感覺及思維規律進行模擬，建立能夠代替人類智慧的自動化系統，使計算機設備具備類似人的能力，提高其智能化水平，取代一些相對簡單的人工操作。但是人工智能并不單指智能機器人，同時也包括虛擬現實、自動化處理以及計算機神經網絡等，其發展也是多學科不斷融合進步的過程，具有效率高、學習新知識、有效運算及處理復雜問題的特點。目前，人工智能技術也得到了諸多領域的廣泛應用。例如，通過人工智能技術能夠及時發現系統運行過程中存在的安全問題，及時對其進行處理和修復，保證系統的正常運行，自動化識別數據訪問行為，實現身份驗證與自動化追蹤的有效結合，彌補傳統安全技術存在的漏洞，有效抵御一些惡意入侵。此外，通過對人工智能技術的應用能夠提高對病毒的識別能力，通過全方位、自動化的殺毒、掃描模式，將一些強大的病毒抵御在系統外，避免系統受到侵害，另外還能夠及時監測到數據傳輸過程中存在的病毒，及時將其消滅［2］。

1.3生物識別技術與人工智能技術的應用優勢

生物識別技術及人工智能技術在信息安全領域的應用優勢主要體現在下述幾個方面：（1）實現對數據信息風險的有效評估。生物識別技術是一種被研發出來的識別、準入技術，人工智能技術能夠模擬人的思維規律，在評估信息的過程中兩者具有重要的作用。數據信息存在的不同程度風險均可以通過上述兩種信息進行有效評估，并能夠在這一基礎上建立完善的信息安全機制，進一步強化系統的安全性，符合不同場景信息安全防護的要求。（2）避免信息數據泄露?，F如今生物識別技術及人工智能技術發展迅速，通過不斷地更新和完善能夠保障信息數據的安全。在大數據時代背景下，數據的重要性不言而喻，通過生物識別技術及人工智能技術能夠精準識別風險隱患，及時處理相關問題，避免信息數據泄露。（3）有效降低安全認證成本。過往安全認證的成本較大，對保險箱來說，生產廠家需要對其進行多次驗證、核實，確保其質量性能達標，但是通過對生物識別技術的應用能夠有效降低安全認證成本，只需要通過簡捷的操作便可以明確產品是否安全，有效降低認證成本。

2信息安全領域中生物識別技術和人工智能的應用意義

近些年來，互聯網信息技術呈飛速發展的趨勢，同時也伴隨越來越多的安全問題出現在人們周圍，并且面對龐大的數據，很多系統漏洞被一些不法分子利用，造成嚴重的損失。因此建立一個完善、安全、智能的系統成為人們廣泛關注的問題。生物識別技術及人工智能技術的主要優點體現在能夠通過精準的統計模型及數據分析迅速響應安全風險，在信息安全防御方面占據主動權。其次，因為信息安全專業人才的匱乏，更需要生物識別技術及人工智能技術對龐大、復雜的系統進行有效監管。先進的信息技術對于保障廣大用戶的信息安全性具有十分重要的作用。相關數據顯示，在2017年已經有38%的公司開始應用生物識別技術及人工智能技術［3］，因此這兩項技術已成為安全系統中十分重要的組成部分，對其進行合理應用對于保證信息安全具有重要意義。

3以人臉識別為基礎的生物識別技術算法分析

人臉識別技術的應用流程主要包括：（1）獲取圖像；（2）人臉檢測；（3）人臉定位；（4）預處理；（5）特征獲取；（6）讀取人臉特征；（7）識別與讀取；（8）輸出結果。對全部流程進行分析，圖像預處理是其中較為關鍵的一個環節，主要原因為在人臉識別階段，圖像質量對人臉檢測及對比識別有直接影響，如果人臉圖像獲得為攝像頭拍攝，那么獲得圖像易受到一系列其他因素的影響，致使圖像和原物間存在明顯差異，無法進行有效識別，因此需要在正式識別前做好預處理工作，提高圖像的質量，為人臉識別的進行提供便利。多數情況下人臉圖像預處理的主要方法為灰度歸一與直方圖均衡、圖像濾波去噪等。對灰度歸一與直方圖均衡方法進行分析，其中灰度歸一主要為將彩色圖像轉化為灰色圖像的一種處理方式。如果使用彩色圖像，會花費大量的時間進行處理，導致工作效率低下，如果將其轉化為灰色圖像，能夠有效體現信息，并且保證圖像不會出現失真等不良情況。在得到人臉圖像后，需要對圖像進行灰度歸一處理，最大程度降低光度對其造成的影響，有效強化圖像的對比度，確保人臉識別的信息，為后續識別工作的展開提供便利。進行圖像處理的過程中最常用的格式為RGB格式，使用該方法進行處理，因為受到光線等因素的影響，需要對RGB顏色模型進行灰度歸一處理。直方圖均衡主要指強化圖像局部的對比度，在直方圖的輔助作用下使局部圖像亮度呈均衡分布的趨勢，在強化局部圖像對比度的過程中不會對整體圖像的對比度造成影響。完成圖像預處理工作后，需要提取人臉的特征，人臉圖像特征的表現方式較多，主要包括Haar特征、LBP特征以及Gabor特征等。完成圖像預處理以及人臉特征表示相關工作后，才能夠有效進行人臉檢測。工作人員需要通過計算機技術對圖像信息進行處理，同時需要采取識別技術進行有效識別，并同人臉數據庫中相關數據進行比對，達到識別的目的。了解人臉圖像信息與數據庫的匹配度，通過攝像頭完成人臉圖像拍攝，得到圖像后進行有效檢測，完成檢測后進行識別，識別成功便能夠得到人臉對應的信息。對人臉識別技術來說，圖像與處理、人臉特征表示以及人臉檢測和識別均為關鍵內容，需要保證圖像的質量，不斷提高人臉檢測及識別水平，才能充分利用該項技術進行身份驗證工作。

4生物識別技術在信息安全領域的具體應用

4.1在金融信息安全領域的應用

相關研究表明，對全球金融無現金化交易來說，我國已經占據十分重要的地位，僅次于美國［4］。對國內金融交易來說，手機支付占據較高的比例，而美國的主要形式為信用卡。美國金融行業中多數銀行機構都開始采取人臉識別、指紋識別等生物識別技術，以此來保障金融信息的安全性。例如，在手機銀行賬戶登錄過程中，需要通過指紋識別技術對客戶指紋進行有效識別，這樣客戶才能進入銀行的登錄界面?，F如今花旗銀行采用的聲音識別技術對客戶進行識別的數量高達80萬。采取不同的生物識別技術實現對金融信息安全性的保障。目前，我國中科博宏科技有限公司在金融安全領域實現了生物識別技術和人工智能技術的有效融合，此外，越來越多的銀行機構都開始將生物識別技術應用于交易安全認證過程中，如平安銀行、工商銀行等。其中，中國工商銀行對人臉識別技術的應用十分廣泛，目前已經實現了自動取款機面部識別取款、生物識別建檔以及自助業務辦理等。通過對該項技術的應用，能夠有效保障金融交易的安全性，同時在一定程度上提高了金融業務效率。

4.2在個人身份信息安全認證中的應用

目前，生物識別技術已經得到了航空信息安全認證的廣泛應用，通過對該項技術的有效應用，美國各地區多個機場都開始使用人臉識別系統。在2018年，美國航空公司與海關保護局、運輸安全管理局合作，在亞特蘭大國際機場開始應用生物識別技術，該機場也成為全球首個使用生物識別技術的機場。對我國來說，生物識別技術在個人身份信息安全認證中應用廣泛，近些年來取得了明顯的成效。例如，生物識別技術同智能終端設備的融合，人們通過人臉識別認證能夠進行個人身份信息的安全認證，線上交易的過程中，傳統模式下均需要輸入密碼進行信息認證。在使用生物識別技術后，僅通過人臉識別認證便可以快速驗證個人信息，避免密碼泄露等風險問題發生。該項技術的優勢主要體現在不可復制的唯一性，不會忘記或者丟失，對于保障個人身份信息的安全具有重要作用。

4.3在門禁系統中的應用

對安全等級較高的機構來說，其門禁系統的安全性對于保證機密、關鍵信息的安全性具有十分重要的作用，因此近些年來這些機構都開始通過生物識別技術對出入人員的身份進行驗證，避免發生信息泄露等風險隱患問題。在門禁識別的過程中使用生物識別技術，多數情況下通過人臉、指紋、虹膜以及聲音進行識別，或者采取多重識別技術進行全面認證，進而保證信息的安全性。例如，對一些實驗科研機構來說，為了保證核心資料數據不被竊取或者泄露，門禁系統的出入需要工作人員進行虹膜或者指紋識別，同時實現對進出人數的控制，進一步保證信息的安全性［5］。

5生物識別技術和人工智能技術的聯合應用

5.1智能終端設備與生物識別技術的聯合應用

近年來，智能手機已經得到普及，成為人們日常生活中的重要組成部分，并且隨著技術的不斷發展，智能終端設備和生物識別技術聯合應用得到了實現，主要體現在指紋識別技術和人臉識別技術兩個方面。截至2018年，市場中智能手機聯合生物識別技術的應用率已經超過50%，多數情況下被應用于手機的解鎖、隱私文件解密以及手機支付安全身份信息驗證等方面。目前，很多智能手機的安全解鎖均具備指紋識別以及人臉識別的功能，同時還增設語音識別技術，能夠有效強化人工智能體驗［6］。例如，華為Mate10手機系統使用海思970處理器，能夠強化語音識別的信息交互體驗；iPhoneX采取仿生處理器，具備人臉識別手機解鎖功能。

5.2在智能化場景中的應用

在信息安全領域應用生物識別技術及人工智能技術有助于避免信息遺失、外泄，進一步保障信息的安全性，兩者聯合在諸多智能化場景中也得到了廣泛的應用。例如，目前很多汽車在開關啟動、車鎖應用以及監測等方面均采取了生物識別技術及人工智能技術［7］。

6結語

綜上所述，目前生物識別技術及人工智能技術已經得到信息安全領域的廣泛應用，未來發展階段其市場規模也會不斷擴大，同時其發展也會愈加多元化，應用也會更加廣泛。在互聯網信息時代，信息安全問題成為人們普遍關注的一大問題，因此仍需要加大生物識別技術和人工技術的研發力度、創新力度，保障信息的安全性。

作者:孫吳炎 單位:西交利物浦大學智能工程學院信息與計算科學系