电子商务安全之生物识别技术
  随着互联网技术的发展，网络安全成了新的安全研究热点。电子商务是互联网应用发展的必然趋势，也是国际金融贸易中越来越重要的经营模式。安全是保证电子商务健康有序发展的关键因素。目前安全问题己成为电子商务的核心问题。电子商务安全主要涉及四个方面：信息的安全，信用的安全，安全的管理，安全的法律保障等。本文只针对电子商务安全中的信息安全之生物识别进行了分析。
目前实现电子商务的信息安全技术已有很多，但因信息的安全是一个动态过程，此一时的安全未必是彼一时的安全，故没有一种技术能很好的实现电子商务中信息的安全。为了更好的实现电子商务的信息安全，随之，我们采用了生物识别技术，生物识别技术是目前公认的最佳的保障电子商务信息安全的方法。凡事均有两方面，生物技术也并非万无一失，也有它的缺陷，我们拟将由传统的信息安全技术与生物识别系统相结合产生的相关加密系统应用到保障电子商务信息安全上。
[关键词]： 电子商务，虹膜识别，视网膜识别，面部识别，签名识别，声音识别，指纹识别

1  序论……………………………………………………………………4
1.1 安全问题的提出………………………………………………4
1.2 电子商务涉及的安全问题……………………………………4
2生物识别技术……………………………………………………5
2.1生物识别技术的发展…………………………………………………5
2.2几大生物识别技术介绍………………………………………………5
2.3生物识别技术优势……………………………………………………7
2.4生物识别技术发展趋势………………………………………………7
2.5生物识别技术并非万无一失…………………………………………8
结论………………………………………………………………9
致谢………………………………………………………………………11
参考文献…………………………………………………………………12

 电子商务是在Internet开放的网络环境下，基于浏览器/服务器应用方式，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。
 电子商务作为一种全新的业务和服务方式，为全球客户提供了丰富的商务信息、简捷的交易过程和低廉的交易成本。但是电子商务在给人们带来方便的同时，也把人们引进了安全陷阱。目前，影响电子商务广泛应用的首要的也是最大的问题就是安全问题。
 交易的安全是网上贸易的基础和保障，同时也是电子商务技术的难点。近年来，国际上已实施和制定了一系列的方法来解决网上交易的安全性问题。
 1.1安全问题的提出
 电子商务是利用计算机通过网络来实现的。有关计算机的安全问题早已引起人们的担忧，大部分使用过计算机的人可能都遇到过计算机病毒的侵扰，它可能会令你辛苦一天的论文不翼而飞，或者使你的主机系统莫名其妙地崩溃、死机。而关于网络安全问题方面，目前来自黑客的攻击已越来越多，有关企业网站被黑客攻击的新闻时有所闻。
 大量的事实说明，要保证电子商务的正常运行，就必须高度重视安全问题。电子商务的安全涉及方方面面，不是一堵防火墙或一个电子签名就能简单解决的问题。安全问题是电子商务成功与否的关键所在，也是致命所在。因为电子商务的安全问题不仅关系到个人的资金安全、商家的货物安全，还关系到国家的经济安全，国家经济秩序的稳定问题。我们无法想象一个安全得不到保障的电子商务世界会是一个什么样的情形。所以，对于电子商务的安全问题绝不可以等闲视之，必须把它提到重要的议事日程上来，只有这样，才能保证电子商务的健康发展。
 1.2电子商务涉及的信息安全问题
 分析电子商务面临的安全问题，主要是依据对电子商务整个运作过程的考察，确定电子商务流程中可能出现的各种安全问题，分析其危害性，发现电子商务过程中潜在的安全隐患和安全漏洞，从而使电子商务安全的管理能做到有的放矢。
 电子商务的安全问题在主要涉及信息的安全问题、信用的安全问题、安全的管理问题以及电子商务的法律保障问题。
 以下主要说一下信息安全问题：
 从技术上看，电子商务面临的信息安全问题主要来自以下几个方面：
 1．冒名偷窃
 “黑客”为了获取重要的商业秘密、资源和信息，常常采用源IP地址欺骗攻击。入侵者伪装成源自一台内部主机的一个外部地点传送信息包（这些信息包中包含有内部系统的IP地址），在E-mail服务器使用报文传输代理中冒名他人，窃取信息。
 2.篡改数据
 攻击者未经授权进入电子商务系统，使用非法手段删除、修改、重发某些重要信息，破坏数据的完整性，损害他人的经济利益，或干扰对方的正确决策，造成电子商务交易中的信息风险。
 3．信息丢失
 交易信息的丢失，可能有三种情况：一是因为线路问题造成信息丢失；二是因为安全措施不当而丢失信息；三是在不同的操作平台上转换操作从而丢失信息。
 从买卖双方自身的角度观察，电子商务交易中的信息风险来源于用户以合法的身份进入系统后，买卖双方都可能在网络上发布虚假的供求信息，或以过期的信息冒充现在的信息，以骗取对方的钱款或货物。
 4．信息传递出问题
 信息在网络上传递时，要经过多个环节和渠道。由于计算机技术发展的迅速，原有的病毒防范技术、加密技术、防火墙技术等始终存在着被新技术攻击的可能性。计算机病毒的侵袭、“黑客”的非法侵入、线路窃听等很容易使重要数据在传递过程中泄露，从而威胁电子商务交易的安全。另外各种外界的物理性干扰，如通信线路质量较差、地理位置复杂、自然灾害等，都可能影响到数据的真实性和完整性。
 
 
 2.生物识别技术
 如今的电子商务主要的技术手段来自网络层次上:有加密技术、数字签名技术、密钥管理技术、验证技术、数字证书技术等几种信息安全技术的研究，引出适合于应用层、基于验证技术的生物识别技术，而我们主要介绍的是基于验证技术的生物识别技术.
 生物识别技术以生物技术为基础，以信息技术为手段，集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的第三代身份验证技术。它是依靠人体的生物特征来进行身份验证的一种鉴别方案，具有不可复制的特性。生物特征是唯一的（与他人不同），可以测量或可自动识别和验证的生理特性或行为方式，分为生理特征和行为特征。生物识别系统对生物特征进行取样，提取其唯一的特征并且转化成数字代码，并进一步将这些代码组成特征模板，人们同识别系统交互进行身份认证时，识别系统获取其特征并与数据中的特征模板进行比对，以确定是否匹配，从而决定接受或拒绝该人。生物识别技术包括两种：
 ●生物特征：指纹、面孔、掌纹、虹膜、视网膜等；
 ●行为特征：签字、声音等。[《绿盟安全月刊》]
 2．1生物识别技术的发展
 人类利用生物特征识别的历史可追溯到古代埃及人通过测量人体各部位的尺寸来进行身份鉴别，现代生物识别技术始于70年代中期，由于早期的识别设备比较昂贵，因而仅限于安全级别要求较高的原子能实验、生产基地等。现在由于微处理器及各种电子元器件成本不断下降，精度逐渐提高，生物识别系统逐渐应用于商业上的授权控制如门禁、企业考勤管理系统安全认证等领域。
 用于生物识别的生物特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等，行为特征有签字、声音、按键力度等。基于这些特征，人们已经发展了手形识别、指纹识别、面部识别、发音识别、虹膜识别、签名识别等多种生物识别技术。
 目前人体特征识别技术市场上占有率最高的是指纹机和手形机，这两种识别方式也是目前技术发展中最成熟的。IBG(International Biometric Group)在2000年生物识别技术市场的分析报告中得出1999年度各种生物识别技术产品利润的市场占有率如右图所示。[《Security Fundamentals for E-commerce》]
 2．2几大生物识别技术介绍
 ● 虹膜识别技术
 虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状各色环状物，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构，据称，没有任何两个虹膜是一样的。
 ●视网膜识别技术　
 视网膜技术包括虹膜技术与角膜技术。虹膜技术上已介绍。下面说一下角膜技术。
 角膜是眼睛底部的血液细胞层。角膜扫描的进行是用低密度的红外线去捕捉角膜的独特特征。位于角膜中心的区域被扫描，血液细胞的唯一模式就被捕捉下来。角膜识别技术被认为是最好的生物识别。尽管它有着高度的准确性，但却很难获得终端用户的普遍接受，因为角膜扫描仪要求被扫描者在它读取角膜信息时直立不动。另外，角膜扫描仪对于目盲者和眼睛患病的人是无效的。
 ●面部识别 　
 面部识别技术通过对面部特征和它们之间的关系来进行识别，识别技术基于这些唯一的特征时非常复杂，需要人工智能和机器知识学习系统。用于扑捉面部图像的两项技术为标准视频和热成像技术。标准视频技术通过一个标准的摄像头摄取面部的图像或者一系列图像，捕捉后，记录一些核心点（例如眼睛、鼻子和嘴等）以及它们之间的相对位置，然后形成模板；热成像技术通过分析由面部的毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像，与视频摄像头不同，热成像技术并不需要在较好的光源条件下，因此即使在黑暗情况下也可以使用。一个算法和一个神经网络系统加上一个转化机制就可将一幅指纹图像变成数字信号，最终产生匹配或不匹配信号。
 签名识别 　
 签名识别也被称为签名力学辩识（Danamic Signature Verification:DSV），它是建立在签名时的力度上的。它分析的是笔的移动，例如加速度、压力、方向以及笔划的长度，而非签名的图像本身。签名力学的关键在于区分出不同的签名部分，有些是习惯性的，而另一些在每次签名时都不同。 签名的使用已经被广泛地接受，应用范围从独立宣言到信用卡都可见到。　　
 
 ●声音识别技术 　
 　　声音识别也是一种行为识别技术，识别设备不断地测量、记录声音的波形和变化。声音识别基于将现场采集到的声音同登记过的声音模板进行精确的匹配。
 　　
 ● 指纹识别系统 　
 指纹识别作为识别技术已经有很长的历史了，有着坚实的市场后盾，按照一般人的看法，指纹识别技术通过分析指纹的全局特征和指纹的局部特征，特征点如嵴、谷和终点、分叉点或分歧点，从指纹中抽取的特征值可以非常的详尽，可以可靠地确认一个人的身份。 　
 平均每个指纹都有几个独一无二可测量的特征点，每个特征点都有大约七个特征，我们的十个手指产生最少4900个独立可测量的特征。 　　
 两种主要的用来采集指纹图像的技术为光学技术和电容技术。光学技术需要一个光源从棱镜反射按在一个取像头的手指，光线照亮指纹从而采集到指纹。采用电容技术的半导体技术，按压到采集头上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之间产生不同的电容，芯片通过测量空间中的不同的电容场得到完整的指纹。因为电容技术的芯片昂贵，芯片的大小和手指相当就已价格昂贵，所以几家公司试图推出比指纹更小的芯片只采集部分的指纹，使用这种采集方式，用户放置手指的位置必须非常精确而且只使用部分指纹必然没有采集全部指纹可靠。 电容采集头容易受到干扰：60HZ的电缆线的干扰、用户接触时的干扰、指纹采集器内部的电干扰等。电容采集头的最后一个问题是可靠性，无论是静电干扰，汗液中的盐分或者其他的脏物以及手指磨损都会使采集头很难读取指纹。实际上，光学采集提供更加可靠的解决方案。通过光学取像技术的不断改进，光学指纹采集仪以无可挑剔的性能与相对非常低的价格使电容方案相形见绌。
2．3生物识别技术优势
 生物识别技术是目前最为方便与安全的识别技术，它不需要记住复杂的密码，也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。生物识别技术认定的是人本身，没有什么能比这种认证方式更安全、更方便了。由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一性和在一定时期内不变的稳定性，不易伪造和假冒，所以利用生物识别技术进行身份认定，安全、可靠、准确。此外，生物识别技术产品均借助于现代计算机技术实现，很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理。指纹机和手形机的市场占有率为34%和26%
 2．4生物识别技术发展趋势
●身份识别技术由单一到综合
 由于各种生物特征的识别方式都有其一定的适用范围和要求，单一的生物特征识别系统在实际应用中显现出各自的局限性，如有些人的指纹无法提取特征，患白内障的人虹膜会发生变化等等，统计显示迄今为止，还没有一个单生物特征能达到完美无错的要求。目前，生物特征识别领域又出现了一种新的方向，即多种生物特征识别技术结合使用。德国知名的法兰富尔协会研发了一种多重模板识别系统，ＤＣＳ ＡＧ公司采用这一专利开发了身份识别系统ＢｉｏｌＤ。 ＢｉｏｌＤ利用目前日渐普及的数字摄像头，将一个人的面貌、声音以及嘴唇运动３种生物特征相结合，在一秒钟内快速完成识别。由于在识别过程中同时采用了动态、静态这两种特征，当其中的一种生物特征变动时，多重模板识别系统还能依据其他两项生物特征进行识别。将数据融合方法用于身份鉴别，结合多种生理和行为特征进行身份鉴别具有低错误拒绝率、特征变化的适应性强，安全可靠性高等优点，从而进一步精化了识别率。提高鉴别系统的精度和可靠性，成为身份鉴别领域发展的趋势。
●生物密码呼之欲来
 随着我们逐渐迈入数字时代，生物特征的身份鉴定技术愈加显示出它的价值。以美国为例，基于这项技术的产业规模已经达到数十亿美元。在美国，每年约有上亿美元的福利款被人以假冒的身份领取，每年约有价值四亿五千万美元的信用卡诈骗案发生；利用可靠的方法鉴别ＡＴＭ持卡人的身份，可以使全美国每年ＡＴＭ诈骗案造成的损失减少３亿美元；据美国移民局统计，如果在美国—墨西哥边境采用快速准确的身份鉴别系统，每天可查出３０００件非法入境案件。在生物特征识别技术最有应用前途的电子商务领域，２００２年，全球通过入门网站达成的贸易额将达５万亿美元。此外，预计到今年全球因特网用户将达到７．６５亿。与此同时，网络黑客的破坏活动也会层出不穷，因此，识别生物的可靠性以及有效地鉴定个人的身份有着重大的社会和经济意义。
 目前，国外许多高技术公司正在试图用眼睛虹膜、指纹，面貌特征等取代我们手中的各种卡片和密码，并且已经开始在机场、银行和各种电子器具上进行实际运用，结果备受青睐。在国内，首家生物特征识别的网站业已在北京建立，为国内生物特征识别研究人员提供了一个内外交流、信息快速流通的平台；香港政府在２００２年至２００３年耗资２９亿港币为香港市民更换智能指纹身份证，新身份证可以支持“自动通关”系统；在深圳特区，政府已经为全市３．５万名离退休人员设立了指纹档案，借助计算机指纹验证系统发放养老金。据国际生物识别产业协会估计，我国生物识别技术的软件和硬件市场，有望在１０年内达到每年２０亿美元的规模。
 据中国科学院自动化研究所所长谭铁牛研究员介绍，虽然目前中国生物识别研究的总体水平与国际先进水平尚存在一定差距，但研究步伐大体上跟国际同步，并在虹膜、指纹、掌纹、笔迹识别等领域颇具特色，达到世界先进和领先水平。中科院自动化所为中国生物识别研究的骨干力量，其研究涵盖了生物识别技术的几个主要领域，未来几年将以产业化为核心，实现生物识别技术形成相当规模的产业。
 “执生命密匙，启身份之锁”。在以计算机技术和生物技术为主流科技的知识经济崛起时代，身份的鉴定有了来自生物体自身的密匙，横跨这两大科技领域的生物特征识别技术正愈益显示出其旺盛的生命力和远大前景。
2．5生物识别技术并非万无一失
 据法国《费加罗报》的报道，生物识别技术是指利用人类自身生理或行为特征进行身份认定的一种技术，如指纹识别和虹膜识别技术等。由于世界上任何两个人身体特征相同的概率极为微小，因此生物识别技术被认为非常可靠。但法国国防秘书处信息安全指挥中心专家菲利浦·沃尔夫指出，生物识别器被“蒙骗”的现象仍然可能发生。
 沃尔夫举例说，2003年，一位日本数学家在试验时就曾多次骗过市场上使用的生物识别仪。在14次“蒙骗”试验中，他有11次得手。这个数学家的方法很简单。他用不干胶粘贴使用过的玻璃杯，然后撕下胶条，就获得了玻璃杯上残留的指纹样品，接着再根据指纹样品造假的手指。
 至于眼部虹膜识别技术，沃尔夫认为，通过合适的仪器收集某人眼部的图像特征，然后进行伪造，就可以骗过虹膜识别仪。
 沃尔夫认为，生物识别技术与数字密码识别技术相比最大的缺点是，一旦当事人的生物特征被收集或仿制，他很难像改变密码一样更改自身的特征。
  结论
 以上我们详细论述了生物识别技术,生物识别技术毕竟是比较单一的，需要其他技术的结合，相信随着时间的推移和技术的发展，电子商务安全体系将越来越完善，通过Internet电子商务系统实现购物、交易和做生意将成为人们生活将变的有安全保障.
  致谢
  谢谢周晓燕老师的指导，否则我还不知道我自己如此粗心大意，感谢老师的指导,对我受益匪浅.在此还感谢我朋友给我提供相应的图片，让我可以比较轻松的描述生物技术的介绍.还有多谢参考文献中那些具有专业水平的作者，谢谢你们，谢谢你们的作品!在此特别谢谢周晓燕老师给我的机会!!

 六、参考文献
1、劳帼龄主编 《电子商务安全与管理》  高等教育出版社  2003.8
2、赛迪网   《中国计算机用户》   2002.04.18
3、王缜，叶林  《电子商务中的安全技术》 河北工业科技报 第4期.2002
4、祁明 《电子商务安全与保密》  高等教育出版社  2001.10
5、网络安全技术纵览(一)   天极网     2004.10.20
6、作者：卿斯汉 中国计算机报      发表：2002.12.11 10:25:24
7、张炯明  《安全电子商务使用技术》 清华大学出版社  2002.4
8、中国PKI论坛   日期：2004.02.12                   
9、《绿盟安全月刊》 第7期 安全新闻 作者：张辉岳     
10、【原书名】 Security Fundamentals for E-commerce 
【原出版社】 ARTECH HOUSE,INC. 
【作者】 Vesna Hassler 
【译者】 钟鸣 杨义先 钮新忻 
【丛书名】 国瑞数码安全系列丛书 
【出版社】 人民邮电出版社  【书号】 7-115-09571-X
【出版日期】 2001-9-1  

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