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用了2500年会不会过时了?看看指纹识别技术的发展历程 | 壹读百科

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不喜欢按手印的壹读君|之三

人在胎儿期的四个月开始··|,指纹开始逐渐形成··|,直至14岁左右··|,基本定型··|--。但在成长期内··|,因为指肚的变大、摩擦、受伤等原因··|,纹路可能有轻微的改变··|--。形成后的指纹由皮肤上许多小颗粒排列组成··|,分布着敏感的触觉神经··|--。指纹的生理机能主要用于触觉以及增加摩擦力、抓紧物体··|,用指纹占卜算卦也是指纹的娱乐功能之一··|--。指纹的纹路特征是唯一的··|,但这种假说无法通过科学手段去一一加以验证··|,迄今为止··|,没有发现过两个人拥有一模一样的指纹··|--。


同卵双胞胎的基因几乎完全一样··|,但是受环境等各种因素影响··|,指纹也有很大的不同··|,只是比普通人的差异要小而已··|--。指纹差异也有地域性分布··|,例如欧洲、亚洲人之间对比··|,指纹区别较大··|--。极少数个例因为基因和染色体的异常··|,会导致天生无指纹··|--。


2500年前就在使用的刑侦手段

因为指纹的唯一性··|,所以指纹可以作为生物识别的方法··|--。我国早在距今2500年前的战国后期··|,就开始利用犯罪现场遗留下来的罪犯指纹进行破案··|--。1975年在湖北省云梦县发掘的“云梦竹简”中的《封诊式·穴盗》简··|,详细而生动地记录了一起罪犯挖洞进入一户人家进行盗窃的犯罪案件··|--。竹简不仅详细地记载了罪犯所挖地洞的位置、形状、大小以及罪犯挖洞所用的工具··|,而且特别强调了犯罪现场和地洞的洞壁上留下了罪犯的“膝、手迹··|,膝、手各六处”··|--。


秦朝以后··|,利用指纹破案的案例就比较常见了··|--。到了唐代··|,指纹已应用于文书契约;在宋代··|,手印已正式成为刑事诉讼的物证;元代以后··|,指纹破案的技术在我国已经日臻完善··|,且在民事和刑事诉讼中得到了较为广泛的应用··|--。


在国外··|,1684年英国植物形态学家Grew就对指纹的脊线、谷线进行了系统的研究··|--。从此··|,大量的研究者开始致力于指纹识别技术的研究··|--。1880 年··|,生活在日本的英国传教士兼医生福尔德斯在英国的学术刊物《自然》(Nature)上发表了第一篇有关指纹的研究··|,首次科学地阐述了指纹识别在犯罪侦查等领域的应用··|,开创了现代指纹研究的先河··|,在1900年传入亚洲并得以实践··|--。20世纪初··|,指纹识别在公安、法律、军事、间谍机构被广泛接受··|,指纹识别机构甚至建立了罪犯指纹数据库··|--。

要毁灭指纹证据需要咬紧牙关

一山又比一山高··|,强中自有强中手··|--。某类人(蒙面人)不想在现场留下指纹··|,最原始的办法出现了:戴上手套··|--。在影视作品中··|,无论是战争年代··|,还是和平年代··|,戴手套的“风俗”时常出现··|,最重要的原因就是谨防泄露指纹这种隐私··|--。在特殊情况下不慎留下指纹以后··|,很多“蒙面人”只能想办法改变指纹··|--。


改变指纹是很艰难的··|,如果没有破坏真皮层··|,而只是表皮层破损··|,由于真皮组织的突起没被破坏··|,那么纹路还是原来的纹路··|--。只有损伤到真皮层··|,修复后的指纹才会有受损的痕迹··|--。一般的打磨显然没有作用··|,反而会引起怀疑··|,那么只有打磨、割伤到真皮层··|,根据程度轻重··|,修复后的指纹才会有所变形··|--。


20世纪30年代臭名昭著的劫匪约翰·狄林杰为了不让警方发现犯罪现场的指纹与他的指纹一样··|,不惜忍受巨大的痛苦··|,利用硫酸把指纹烧掉··|--。还有极端的个例··|,从脚上把指纹移植到手上··|,或者干脆移植别人的··|--。

计算机出现让指纹识别技术更加强大

20世纪六十年代开始··|,部分国家利用计算机技术的自动指纹识别系统··|,开始探索电子指纹技术··|--。到现在··|,指纹识别技术已变得十分普及··|--。通常··|,指纹自动识别系统将指纹分为弓形纹(弧形纹、帐形纹)、箕形纹(左箕、右箕)、斗形纹和杂形纹等··|--。指纹的信息采集主要包括类型、坐标、方向等参数··|,然后辅以端点、分叉点、孤立点、短分叉、环等这些细节特征··|--。


现代计算机强大的计算功能··|,在极短时间内可以从百万计的信息库中进行指纹比对··|--。一般··|,录入的每一枚指纹最多包括100多个特征点··|,电脑识别挑选比较相似的指纹后··|,再由专业的鉴定人员进行人眼验证··|,最后得出“相符”、“不符”或“不确定”的结论··|--。


道高一尺魔高一丈··|,假指纹开始出现

这时候“蒙面人”又该出场了··|--。他们开始使用导电硅胶或明胶制成假手指··|,用以欺骗各种指纹传感器··|--。随着技术的发展普及··|,现在很容易得到导电硅胶··|,甚至利用电脑合成的指纹模型··|,做成指纹贴膜··|--。


在德国汉堡举行的第31届Chaos计算机俱乐部大会上··|,网名为“Starbug”的简恩·克里斯勒(Jan Krissler)介绍了他如何复制德国国防部长乌尔苏拉·范德莱恩(Ursula von der Leyen)的指纹··|--。他使用了商业软件VeriFinger去提取指纹··|,而指纹来源是一次公开发布会上范德莱恩手指的近距离照片··|--。拍照者从多个角度进行了拍摄··|,从而获得指纹的完整图像··|--。由于指纹可以被用于进行身份识别··|,因此他认为··|,“未来··|,政治人物出现在公开场合时将需要佩戴手套”··|--。


进入21世纪··|,指纹识别仍然会“失手”

由于指纹的特征点是有限的··|,所以不可避免会出现误差··|,有的“蒙面人”也会通过穷举法来攻破指纹识别设备··|--。


当然··|,就是FBI也有犯错的时候··|,制造了指纹鉴定史上最著名的误判案··|--。2004年3月11日··|,西班牙马德里的城铁受到爆炸袭击··|--。警方在现场采集到一个不完整的指纹··|--。两个月后··|,美国联邦调查局(FBI)逮捕了一个叫梅菲尔德的人··|--。警方宣布其指纹与爆炸案现场指纹相符··|--。又过了半个多月··|,西班牙警方逮捕了另一名疑犯··|,这名疑犯的指纹与现场指纹更吻合··|--。FBI不得不承认他们在此前的分析中出现了多处误差··|,并释放了梅菲尔德··|--。

这次失误是由于警察在犯罪现场普遍获取的指纹都是局部或模糊的指纹··|--。手指的动作、承受客体外表的形态与光滑程度、手指与承受客体表面不同附着物及形成指纹时的作用力大小等各种复杂因素··|,就形成了残缺不全的··|,局部或大部模糊、变形的指纹··|--。目前··|,大多数欧美国家认可有12个以上细节特征具备鉴定条件的标准··|--。我国一般认为有8个以上细节特征的具备鉴定条件··|--。各国指纹检验机构都认为··|,如果一枚指纹的细节特征低于设定的临界线··|,通常认为这类指纹不具备进行科学鉴定的基础··|--。


基因识别未来将成为主角

后来随着发展··|,在一些安全级别需求较高的设备上··|,又增加了汗水、气味、温度等传感器··|,用来区别真假手指··|--。随着科技的不断进步··|,出现了诸如静脉识别、虹膜识别、视网膜识别、面部识别等多种技术··|,设备成本也变得很低··|,指纹识别作为一种生物识别方式··|,逐渐成为辅助手段··|--。目前··|,指纹识别由于易操作和低成本的原因··|,仍然在移动智能设备、门禁系统、身份采集、司法认证等领域广泛存在··|--。随着人们对基因的结构和功能的认识不断深化··|,DNA识别技术的不断发展··|,未来很长一段时间··|,基因识别将会成为主要的生物识别方式··|--。


参考资料

1.《文史天地》2005年5期  安广禄 

2.中国人民公安大学营销部 《中国指纹学》 沈国文 2015年

3.http://www.freebuf.com 作者:欧阳洋葱


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