生物特征识别白皮书

生物特征识别白皮书（2017版）中国电子技术标准化研究院全国信息技术标准化技术委员会生物特征识别分技术委员会2017年7月生物特征识别白皮书编委会成员单位北京得意音通技术有限责任公司北京集创北方科技股份有限公司北京市商汤科技开发有限公司北京曙光易通技术有限公司北京中科虹霸科技有限公司博宏信息技术有限公司长春鸿达光电子与生物统计识别技术有限公司广东光阵光电科技有限公司广东智冠信息技术股份有限公司广州广电运通金融电子股份有限公司广州微盾生物科技有限公司杭州海康威视数字技术股份有限公司惠州市桑莱士智能科技股份有限公司南京拉科朗哥信息科技有限公司山西天地科技有限公司深圳市汇顶科技股份有限公司四川川大智胜软件股份有限公司西安凯虹电子科技有限公司浙江蚂蚁小微金融服务集团股份有限公司中国电子技术标准化研究院目录目录1概述.........................................................................................................11.1生物特征识别简介...................................................................11.2我国生物特征识别产业发展现状...........................................21.3我国政府引导与政策支持现状...............................................52技术和产业分析.....................................................................................82.1常见生物特征模态...................................................................82.2生物特征识别关键技术分析.................................................162.3生物特征识别技术安全性分析.............................................242.4生物特征识别技术发展趋势分析.........................................312.5国外生物特征识别产业规模和结构特征分析.....................322.6国内生物特征识别产业发展趋势分析.................................372.7国内生物特征识别产业风险分析.........................................413生物特征识别典型应用.......................................................................463.1金融行业.................................................................................463.2人社行业.................................................................................493.3公共安全行业.........................................................................513.4教育行业.................................................................................553.5其他行业.................................................................................564生物特征识别标准化...........................................................................594.1国际标准化.............................................................................594.2国内标准化.............................................................................625我国生物特征识别发展规划建议.......................................................675.1产业政策支持建议.................................................................675.2标准化工作建议.....................................................................72附录A.........................................................................................................75第1章概述11概述1.1生物特征识别简介随着现代社会对公共安全和身份鉴别的准确性、可靠性要求日益提高，传统的密码和磁卡等身份认证方式因容易盗用和伪造等原因已远远不能满足社会的需求。而以指纹、人脸、虹膜、静脉、声纹等为代表的生物特征（如图1所示）以其唯一性（即任意两人的特征应不同）、稳健性（即特征不随时间变化）、可采集性（即特征可以定量采集）、高可信度和高准确度在身份认证中发挥着越来越重要的作用，受到越来越多的重视。图1部分常见生物特征生物特征识别（biometrics）是指为了进行身份识别而采用自动技术对个体生理特征或个人行为特点进行提取，并将这些特征或特点同数据库中已有的模板数据进行比对，从而完成身份认证识别的过程。生物特征识别白皮书2呈现数据采集传感器生物特征数据存储注册数据库声称身份重新采集信号处理模板生成模板模板样本比对质量控制特征提取分割特征比对候选？匹配否？验证成功？辨识成功？匹配/不匹配候选列表阈值决策策略验证结果辨识结果注册验证辨识决策相似度得分图2通用生物特征识别系统概念图理论上，所有具有普遍性、唯一性、稳健性、可采集性的生理特征和个人行为特点统称为生物特征。与传统的识别方式不同，生物特征识别是利用人类自身的个体特性进行身份认证。通用生物特征识别系统应包含数据采集、数据存储、比对和决策等子系统（如图2所示）。生物特征识别技术涉及内容广泛，包括指纹、人脸、虹膜、静脉、声纹、姿态等多种识别方式，其识别过程涉及到数据采集、数据处理、图形图像识别、比对算法、软件设计等多项技术。目前各种基于生物特征识别技术的软硬件产品和行业应用解决方案在金融、人社、公共安全、教育等领域得到了广泛应用。1.2我国生物特征识别产业发展现状近年来，由于反恐、国土安全和社会安全的需要，世界各国都加大了对安防领域的投入，而身份识别正是安防领域的核心问第1章概述3题之一。在这种大环境下，生物特征识别迎来了一个快速发展的时期。与指纹识别相比，人脸识别、虹膜识别、静脉识别等生物特征识别技术正快速发展，市场应用场景广阔，产品比重不断增加。目前，指纹识别产品所占比重已由90%左右下降到不到60%，打破了生物特征识别市场上“指纹识别”一统天下的局面。我国的生物特征识别产业发展呈现以下特点：1)产业链基本形成，市场规模快速增长近年来，我国生物特征识别产业发展迅速，以北京、上海和深圳3地为代表的生物特征识别企业如雨后春笋般成立，且部分企业已较有规模。从技术分布来看，我国生物特征识别企业已经基本覆盖从采集设备设计加工、到算法与方案提供、再到传感器芯片设计加工、系统集成与应用、客户服务与技术支持等生物特征识别产业链的各个层级（如图3所示）。图3生物特征识别产业链示意图系统集成客户服务技术支持系统应用硬件部分传感器设计生产识别芯片设计加工算法与方案提供软件部分生物特征识别白皮书4以指纹识别为例，目前已形成了包括6种产业角色的完整产业链，即指纹算法提供商、指纹传感器提供商、指纹应用软件提供商、指纹识别IC提供商、指纹产品提供商和指纹应用方案提供商。其中，指纹算法提供商和指纹传感器提供商是产业链的两个源点。目前，我国生物特征识别市场呈爆炸性增长，生物特征识别领域的企业已从20余家发展到200余家，市场规模也已达到数十亿元。随着二代居民身份证、电子护照等由政府主导的大型项目逐渐推出，以及整个社会对公共安全、信息安全、安全可靠支付和个人安全的要求越来越高，我国生物特征识别产业还有很大的发展空间，仍将保持较快的增长速度。2)自主企业发展迅速，部分产品已达国际先进水平总体来说，国外公司提供核心技术的产品在我国生物特征识别市场仍然占据一定比例，但是部分自主产品已经可以与国际先进产品相抗衡。例如，世界各国正在开展电子护照工程，我国多家企业的生物特征识别采集设备产品先后在东南亚和中东的一些发展中国家中标政府采购项目，个别企业的产品还通过了美国联邦调查局针对生物特征识别采集终端的认证。3)多种识别技术蓬勃发展，金融领域成为近期热点与国外相比，国内生物特征识别技术和应用仍有差距。目前，在我国生物特征识别产业中，指纹识别技术和产品仍然占据主导地位，但随着人脸识别、虹膜识别、静脉识别、声纹识别等技术迅猛发展，各种模态的生物特征识别产品和市场潜力不可低估。预计未来几年，金融行业将成为我国生物特征识别的重要应用第1章概述5领域，目前我国各大银行和金融支付平台公司已采用包括指纹识别、声纹识别、人脸识别等生物特征识别技术的各类应用解决方案，并广泛应用于移动终端支付、银行管理分级授权、贵宾客户解决方案和柜员管理等方面。随着我国生物特征识别公司竞争力越来越强，其产品势必将在金融领域应用市场占据主导地位。1.3我国政府引导与政策支持现状我国生物特征识别产业虽然起步较晚，但后发优势显著，产业势头强劲，应用需求旺盛。同时，我们也清醒地认识到，目前我国生物特征识别企业存在标准化意识淡薄、市场测试能力不足、产品质量良莠不齐等问题，制约了我国生物特征识别产业和技术的快速有序发展。因此，需要政府主管部门加大对生物特征识别产业的引导和政策支持。1)政府引导必要性生物特征识别市场和技术的快速发展需要国家、政府部门的大力支持。国外生物特征识别市场的销售收入约90%来自政府大中型应用项目。虽然我国政府对生物特征识别产业出台了相关政策，但政府引导和政策支持的力度与国外相比差距明显。近年来，随着国内生物特征识别技术在金融、人社、公共安全和教育等领域中广泛应用，使得社会运行效率显著提高，公共安全保障明显增强。在政府的大力引导和支持下，生物特征识别产业必将为社会带来更多的安全和便捷。生物特征识别白皮书62)政策支持现状目前，国家相继立法规定在社会保障、二代居民身份证、电子护照等关键领域采用生物特征识别技术。2003年，劳动和社会保障部社会保险事业管理中心发布了《支付养老金指纹身份认证系统技术规范》（试行），标志着指纹识别技术在支付养老金的身份认证中被认可，积极推动了指纹认证在社保事业中的大规模应用。2005年，科学技术部发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》明确提出了要重点支持生物特征识别技术和产业的发展。纲要的“突发公共事件防范与快速处置”主题中提出要“重点研究开发个体生物特征识别技术”；纲要的“智能感知技术”主题中提出要“重点研究基于生物特征为基础的、以人为中心的智能信息处理和控制技术，研究生物特征识别等相关领域的系统技术”。2006年，