圖說：指紋辨識門禁系統

    指紋識別是生物識別系統中的顯學之一，由于技術門檻較低，目前被普遍應用在各種資訊產品中。指紋識別是生物識別（Biometrics）的一環。生物識別系指針對人類獨有生理特徵進行辨識，確認其真實身份。目前指紋識別技術是目前應用較為廣泛的生物識別技術，識別原理是透過指紋機採集指紋的影像，然后利用識別軟體抽取、比對指紋的特徵資訊，以確定指紋所有人的身份。其他的生物識別技術還包括了臉部、虹膜識別、靜脈識別等技術。 

    指紋識別為了求得最高的識別效率，在演算法方面格外重要。從技術發展上來看，人類遠自17世紀就了解到每人的指紋幾乎都是獨一無二的，相似的機率低于十億分之一。而指紋識別應用在犯罪證據收集上，更是早在19世紀就被採用了。  

圖說：高階的商務型筆記型電腦通常也會加入指紋辨識功能

    指紋識別技術是將個人指紋先行採樣，并記錄其中重要的特徵。再利用特徵比對達到辨識的目的。在採樣的技術方面主要可分為3種，分別是利用光學、電容以及超音波等技術。光學採樣利用CCD攝取指紋樣本，其品質是目前最受肯定的，但是相對卻較昂貴，而且容易受環境，例如污垢、塵土或油污等影響，而造成取樣誤差大。電容採樣則是利用電容偵測指紋所產生的電磁場而取得指紋樣本，較不易受到污垢等環境因素影響。利用超音波技術則能得到非常精確的指紋樣本，但是目前技術仍未廣泛被使用。 

    指紋特徵辨識的樣本并不是記錄完整的指紋影像，而是僅從中選取重要特徵并記錄，因此每一個人的指紋樣本檔案將只有250 bytes到1K bytes。而指紋特徵辨識由于獨一性非常高，因此適用于擁有廣大客戶群的應用，例如公司職員、客戶管理等等。 

圖說：指紋的取樣方式 

    因為指紋辨識僅是在手指頭紋路中取出樣本，并儲存進資料庫作為身份識別之用，當使用者下次要登入系統或門禁時，藉由手指頭辨識并與已儲存的樣本進行，以取得系統權限或者是得以通過門禁系統。然而此樣本辨識系統一般來說并無法做到太復雜的偵測動作，只要是符合資料庫指紋特徵的物件，即使該特徵的擁有者不一定是本人，理論上都可以暢通無阻的通過指紋辨識系統。 

    為什么指紋辨識如此不安全？這要從其取樣編碼的技術來看，一般的使用狀況下，掃描器會將指紋處理成1個數位灰階影像。軟體通常會記錄指紋上10~40個特徵點進行取樣，然后計算主要特徵點之間的距離和角度，定義出1個「模板」。再利用演算法將這些幾何關系轉換成1組獨特的數字，并以之用來識別指紋，進而識別個人。一旦將模板登錄在記憶體內，軟體就會消除實際的指紋取樣資料，只留下經過計算之后的識別碼，以避免遭人復制或盜用。日后，這個人將手指放到掃描器上的時候，系統只會再次計算他的模板，然后與原先儲存的模板進行比對，判斷兩者是否符合。  

    但問題來了，由于指紋取樣主要只是在特定紋路部分進行抽樣，并佐以演算法，將之轉換儲存為特徵碼，換言之，只要能夠取得具有該系統權限的使用者的指紋，基本上便能夠通行無礙。取得指紋的方式有很多，而我們就從人體常見留下指紋的型態來看，可以將指紋的印記分為基本的3類：汗潛指紋、可見指紋和立體指紋。 

    在一般犯罪鑑識方面，最常見的是汗潛指紋，眼睛一般看不出來。它們是由汗液或油脂形成，或者來自于手指，或者是因為手指與臉部、手指和身體有皮脂腺的地方無意識地接觸而形成。即使將手徹底地清潔，如果不自覺的將手放到臉上或頭髮上，他還是很可能在他所接觸的地方留下汗潛指紋，特別是容易在玻璃表面或光滑的木頭上留下指紋。  

    擷取汗潛指紋的方法很多，最普通的方法是用灰粉或黑粉。不過在滲透性的材質上所留下的指紋，如紙張、厚硬紙板，較難提取，最好用碘燻法，碘可以和汗液中的油脂反應，或者也使用本三酮來和汗液中的氨基酸進行反應。第二種類型的指紋是最易辨認的那一種。因為手指沾有血跡、墨跡或其他相似方法留下的指紋。第三種指紋是立體指紋，這類型的指紋是在柔軟的表面比如乳酪、肥皂或油灰面形成的指紋，要取得這樣的指紋就稍微復雜一點。 

    當取得指紋的影像之后，為了加強系統的辨識度，我們可以先將之放大，并對模煳的地方進行手工描繪補強，接著再縮小為正常尺寸。由于指紋辨識僅是針對紋路的分叉與中斷部分進行採樣，所以在較死板的指紋辨識系統上，甚至只要將處理過的指紋影印出來，就可以成功騙過辨識系統了。雖然部分較先進的指紋辨識系統會加入生物辨識能力，偵測人體的電流或者是溫度與濕度，然而這些技術有其侷限性，如果太過敏感，哪天可能天氣稍微干燥點，或是感冒，便有可能造成指紋擁有者本人辨識失敗，因而基本上這些機制都還有些容忍值存在，也因此給了存心不良人士可乘之機。 

    雖然以方便性而言，指紋辨識算是目前最高，也是最經濟的安全機制之一，但是僅依靠指紋來作為控管的手段，其實風險相當高，除了要考慮生物辨識本身所具有的不確定性以外（比如說因為受傷而使得包括指紋、視網膜等生物特徵無法被辨識），且指紋樣本相對而言非常容易被取得的狀況之下，過度信賴指紋并不是件好事。補強指紋辨識功能的技術就目前來說也還不完美，即使能偵測濕度或生物電流，但還是有方法可以加以破解，且過于復雜的設計也會對相關設備的生產與成本造成負面的影響。 

圖說：雖說噱頭大于實際，就連隨身碟也開始內建指紋辨識功能

    目前指紋辨識技術正風行，越來越多人依賴此技術作為取代傳統密碼的認證形式，但傳統密碼視其密碼復雜度，可以輕易被破解，也可以堅不可破，然而指紋辨識機制，其破解復雜度相對固定，只要具備一定的技術與知識，便有可能突破現有的指紋辨識機制。除非指紋擁有者可以百分之百確認自己的指紋樣本不會外流，或者并沒有擁有敏感資料或身份，否則還是至少為自己的指紋辨識系統加上1道可靠的密碼認證吧！