生物识别技术在金融支付领域的应用

摘 要 大数据、云计算和物联网等技术的发展，为生物识别提供了强大的计算和分析工具。生物支付的安全性和唯一性，决定了它将逐步替代传统的金融支付模式，引领金融支付的新潮流。本文对当下生物识别技术中特征匹配问题及流程进行了研究分析，并着重阐述了生物识别技术在金融支付领域的应用。

【关键词】生物识别 人脸识别 金融支付 身份认证

1 引言

生物识别技术是一种综合性的高科技学科技术，它将计算机技术、光学技术、声学技术、生物统计学技术等密切结合，利用人体生物学的固有特征（指纹、视网膜、掌纹等）和行为特征（声音、笔迹等），来鉴定个人的身份。当前，生物识别技术在用户身份验证领域（公安领域、安防领域、医疗领域等）被广泛使用。伴随着大数据和物联网等技术的发展，生物识别技术更是被广泛应用到金融支付领域。生物识别技术所具有的安全性和唯一性，使其成为防御商业诈骗和身份窃取的理想方式。

根据Analysys易观有关的数据统计，仅仅2017年的前三个月，中国市场移动支付的交易规模就接近19万亿元，比2016年增长46.78%。金融支付中的传统身份驗证手段和设施（磁条卡、密码）等，由于存在易复制、易丢失等安全问题，与移动支付间的矛盾日益突出。

生物识别技术逐步成为移动支付领域安全手段的最新选择。

2 生物支付技术

伴随生物识别技术的日益成熟，各式各样的生物支付模式孕育而生，目前移动支付领域应用最广的，是指纹识别技术和静脉识别技术。

2.1 指纹识别

20世纪90年代末，生物识别技术中指纹识别技术占到接近八成，每个个体手掌指纹的纹路图形、交汇点、长短、粗细、断电均不同，即便是孪生胎的手掌指纹也各不相同，指纹可谓是每个人独一无二的特征代码。研究显示，一个指纹上会有五至七个生物特征，形成至少四千个独立特征点，如此多的独立特征信息点，为指纹识别提供了强大的数据支撑及依据。除拥有大量的特征数据信息，指纹识别的速度也非常快，因为一个手指纹路的信息量通常在1KB左右，指纹识别设备的识别时间基本小于一秒钟，对于客户的感觉就是接触到识别设备立即认证通过。近几年，指纹识别技术在国内运用相当广泛且成熟，目前国内外的大部分智能手机，都嵌入了指纹识别器，指纹识别认证通过才能解锁使用手机，为个人手机信息安全提供一道可靠的防线。另外，手机现在已经成为一种通用的支付工具，支付宝钱包、京东钱包、银联钱包，均与各大手机厂商合作，推出指纹识别服务，客户在网络上或实体店消费是，通过指纹识别支付方式，只需将手指轻按指纹传感器，传感器将指纹信息传送到银行终端，通过验证后，即可从客户关联的银行账户中发起对应金额的扣款消费。

2.2 静脉识别

将手掌内的静脉分布图像提取出来，利用此分布图进行个体身份识别即为静脉识别，静脉识别与指纹识别相比，识别速度快，能够克服因为手指油污或者脱皮而无法识别的情况，个体的识别成功率大大提高。除此之外，手指静脉技术更拥有多项优点，在安全级别上和便利速度上领先于其他活体识别技术。美国生物识别支付公司在2014年生产了PulseWallet，一台集成生物识别系统的信用卡终端，该系统利用内置式的红外照相机捕捉个体的静脉信息，作为客户重要的信息之一，与客户的信用卡信息绑定起来。客户每次使用PulseWallet支付时，系统将扫描客户的手掌信息，如果扫描信息与客户最初输入的信息匹配，则可通过支付。在国内，静脉识别技术也有一定应用，例如，银行的门禁系统、取款机、收银台等系统设备中都有运用及尝试，一定程度提升了身份识别的安全级别，也提升了身份识别的准确度。

2.3 人脸识别

基于人脸部的面貌特征信息进行采集识别的技术称为人脸识别技术。人脸识别技术通过摄像头采集人脸的静态头像、动态头像、三维特征、不同位置及表情等信息，通过人脸图像预处理、人脸图像特征提取，形成每个人的身份识别码，最后，通过人脸图像匹配进行识别。人脸识别的优势在于，非接触式的、连续的图像处理、没有其他干扰，从采集的数据量样本看，人脸识别的样本范围在1KB到2KB区间，根据处理设备的速度，通常五秒钟内能完成认证支付过程，客户的体验感较佳。因为稳定性高、唯一性强，人脸识别技术正逐渐取代银行卡密码等传统的支付方式，成为生物识别支付方式的主力军。

3 生物支付模式

目前的生物支付模式大致分为两个流程，即用户注册和识别支付。

在成为支付会员前，客户需要在支付平台完成信息输入手续，除了日常的客户信息，如姓名、身份证、密码等信息外，根据支付平台拥有的生物识别技术，还需提供个人的指纹、静脉、人脸、声纹等信息，利用识别终端将客户全部的个人信息采集并收录到银行中，形成一个身份识别码，每个客户对应一个身份识别码。该过程即为用户注册。

客户在商户发生消费行为时，向银行每发起一次支付请求，第三方机构的终端识别机就将客户的生物特征信息，传输到银行端，与客户注册时提供的信息做比对，进行一次身份识别过程，识别通过后，将从客户关联的银行账户中扣除消费金额。这种生物识别技术的支付方式，为客户、商户、银行和第三方支付机构既提供了方便快捷的支付流程，又为他们提供了安全可靠的保障。

对于商户，并没有因为支付方式的改变而复杂化支付过程，相反地，通过支付终端机能更加便捷、快速地采集比对客户生物特征信息，完成身份识别从而顺利完成支付过程。

对于第三方提供的身份识别服务器，主要是职责是将客户的生物特征信息采集并传送到银行系统，对身份识别码进行解析、匹配和验证，最终验证结果信息反馈给银行，银行系从而判断是否能放行客户的交易请求。

对于银行，在客户进行个人信息注册时，银行采集客户的生物特征信息，与客户其它的信息一起存入身份识别码中，每个客户拥有唯一的身份识别码，将这个识别码与银行卡账号关联起来，作为客户在银行的数据档案存入数据库。每次客户有交易请求，则会调用数据库信息，进行身份识别码的匹配与验证，从而决定是否给客户的每笔交易请求放行。endprint

4 人脸支付模式的部分算法

如图1所示，人脸支付的客户识别模块，需要提供个体生物特征信息完成注册，在客户申请支付时需要再次提供生物特征信息，系统将该信息采样、进行特征提取。系统提出比对的请求，服务器参照后台的人脸数据库，响应该请求。

//系统的面部支付页面

//输入客户名

String GuestName=GuestNameText.getText（ ）.toStringt（ ）.trimt（ ）；

//使用系统的拍照程序，进行圖像采集

Intent intent=new Intent（MediaStore. ACTION_IM-AGE_CAPTURE）；

startActivityForResult（intent，PIC_CAPTURE）；

//得到等待识别的面部图像，进行特征提取

onActivityResult（int requestCode，int resultCode，Intent data）{

if（resultCode==RESULT_OK）{

Bitmap bitmap=（Bitmap）data.getExtrast（ ）.get（ “data” ）；

//提交面部识别请求，对比人脸数据库，等待返回值

if（result==1）{比对成功，用户请求通过；}

else if（result==-1）{比对失败，拒绝通过；}

else if（result==-2）{客户未注册；}

else{后台数据库中没有面部数据；}}}

5 结束语

虽然生物识别技术在金融支付领域拥有广泛的市场，但有数据统计，生物识别支付的平均准确率为96%，仍有4%的特征匹配失败，在生物密码匹配失败时，仍需要数字密码作为辅助手段。例如随着岁数的增长，人的外貌发生改变，人脸识别技术的正确率下降。为此，长远分析，具有唯一生物体识别特征的DNA，将成为生物识别技术的终极解决方案，这将提高金融支付的安全可靠性，降低生物识别的错误率，为日后金融支付领域的安全解决方案添砖加瓦、锦上添花。

参考文献

[1]邱建华.生物特征识别：身份认证的革命[M].北京：清华大学出版社，2016.

[2]王瑜.多模态生物特征识别：基于人脸与人耳信息[M].北京：科学出版社，2013.

[3]胡德文.生物特征识别技术与方法[M].北京：国防工业出版社，2013.

[4]郑毅.安全系统中的多模态生物特征识别与智能图像处理[M].北京：国防工业出版社，2016.

作者简介

高源（1980-），男，湖北省武汉市人。现为武汉职业技术学院计算机学院副教授。研究方向为计算机网络工程与智能楼宇技术，数据存储与数据挖掘技术。

作者单位

武汉职业技术学院计算机学院 湖北省武汉市 430074endprint