0 引言
科學技術的發(fā)展，使今天計算機迅速普及，金融機構、銀行的計算機網絡系統(tǒng)更是飛速發(fā)展。但因為一些技術上或人為上的缺陷，銀行安全管理和防范措施上往往存在一些漏洞，犯罪分子趁機作案，竊取銀行巨額資金，大案、要案屢屢發(fā)生，其中利用計算機網絡進行作案更是引起金融界的高度重視。各金融單位采取了相應措施，對外進行網絡加密，在中心機房安裝防火墻，內部完善規(guī)章制度，要求柜員一周或一月更換一次聯(lián)機密碼，并保管好自己的聯(lián)機密碼。但是，這里有一系列的不安全因素：
首先，由于聯(lián)機密碼是一串六位數(shù)字，在使用上給柜員帶來了諸多的不便和不安全；其次，由于頻繁更換密碼，柜員容易記錯或忘記自己的聯(lián)機密碼；再者，只要作案人留意別人密碼的輸入操作，很容易掌握別人的聯(lián)機密碼。銀行操作員在業(yè)務處理中是以聯(lián)機密碼開啟柜員終端進入中心機房的賬務處理系統(tǒng)，在整個過程中有以下缺陷：(1) 聯(lián)機密碼不能鎖定操作者的身份；(2) 很難發(fā)現(xiàn)非法操作。因此利用聯(lián)機密碼，銀行內部犯罪分子能夠比較輕松、方便地作案。
眾所周知，指紋是人體生物特征之一，具有惟一性、穩(wěn)定性和不可復制、不可移植、不可仿造的特點[1-3]。在銀行儲蓄系統(tǒng)BSS中使用該設備之后，可使每個儲戶的密碼都具有與生俱來、終身不變、人各有異、絕不丟失、不易復制等特點，從而確保銀行儲蓄系統(tǒng)BSS的安全。并能有效、方便、安全地提高銀行儲蓄業(yè)務的水平。因此本文針對這類情況，研制了計算機自動指紋識別技術的銀行網絡登陸系統(tǒng)。
1 指紋識別的基本原理
指紋有兩類特征：總體特征和局部特征。其中總體特征是指那些用人眼直接就可以觀察到的特征，包括：紋型、模式區(qū)、核心點、三角點，以及紋數(shù)。而局部特征是指指紋上的節(jié)點的特征，這些具有某種特征的節(jié)點稱為特征點。兩枚指紋經常會具有相同的總體特征，但它們的局部特征即特征點，卻不可能完全相同。指紋紋路并不是連續(xù)的、平滑筆直的，而是經常出現(xiàn)中斷、分叉或打折。這些斷點、分叉點和轉折點就稱為特征點。就是這些特征點提供了指紋惟一性的確認信息[4]。
在考慮局部特征的情況下，一般認為，只要比對13個特點重合，就可以確認為是同一個指紋。理論上講，任何兩枚紋都是不一樣的。一般將拒識率控制在千分之一以內，將識率控制在百萬分之一以內即可。
指紋識別技術是通過取像設備讀取指紋圖像，然后用計算機識別軟件提取指紋的特征數(shù)據(jù)，最后通過匹配識別算法得到識別結果，以確定指紋所有人身份的生物特征識別技術。指紋識別技術原理框圖如圖1所示。指紋識別主要涉及讀取指紋圖像、指紋圖像處理、特征提取、特征匹配[5,6]。
首先，通過指紋采集儀采集到人體指紋的圖像，并對原始圖像進行初步的處理，使指紋圖像中蘊涵的特征信息更明顯。然后，運用指紋特征提取算法建立指紋的數(shù)字表示.特征數(shù)據(jù)。這是一種單方向的轉換：可以從指紋轉換成特征數(shù)據(jù)但不能從特征數(shù)據(jù)轉換成為指紋，而且兩枚不同的指紋不會產生相同的特征數(shù)據(jù)。從指紋上找到被稱為“細節(jié)點”的數(shù)據(jù)點存儲到指紋特征文件中，這些細節(jié)點也就是那些指紋紋路的分支點或末梢點。有的算法把節(jié)點和方向信息組合產生了更多的數(shù)據(jù)，這些方向信息表明了各個節(jié)點之間的關系；有的算法還處理整幅指紋圖像?？傊?，這些數(shù)據(jù)，通常稱為模板，保存為1K或0.5K大小的記錄。無論它們是怎樣組成的，至今仍然沒有一種模板的標準，也沒有一種公布的抽象算法，而是各個廠商各行其是。最后，通過計算機模糊比較的方法，把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果。
2 指紋識別機硬件設計
指紋識別機是一臺典型的微處理機系統(tǒng)，負責指紋圖像的采集、存儲和匹配，且與系統(tǒng)主機進行雙向數(shù)據(jù)交換等工作。其硬件由中央監(jiān)控單元、指紋采集單元、人機交互單元、串行通信單元組成。硬件組成框圖如圖2所示。
圖2 指紋識別機的硬件組成框圖
中央監(jiān)控單元由單片機AT89C51擔任，負責協(xié)調其他各單元的工作和與主機通信；指紋采集單元由FDA01模塊擔任[7,8]，負責指紋原始圖像的采集、存儲和比對；人機交互單元由字符點陣式液晶顯示器、蜂鳴器、16鍵小鍵盤組成；串行通信單元由RS232、RS485接口電路組成，完成單片機與FDA01的通信和單片機與系統(tǒng)主機的通信。由于AT89C51單片機的I/O口有限，為了充分利用其端口，AT89C51與FDA01模塊、LCD顯示器的數(shù)據(jù)傳輸均采用串行通信方式。AT89C51的P31/XD和P30/RXD引腳通過CMOS模擬開關CD4053切換，分別與RS232接口芯片ICL232和RS485接口芯片MAX1487相連。ICL232再與FDA01的RS232接口相連。AT89C51的P13 引腳與串并轉換移位寄存器74HC164的B端相連，作為串行數(shù)據(jù)驅動口；P14引腳與74HC164 的CL K 端相連；P11、P12引腳直接控制LCD芯片的RS端和E端；74HC164 的并行數(shù)據(jù)端QA 2QH再與LCD芯片的D72-D0相連。
3 指紋識別機軟件設計
指紋識別機的主要程序流程圖如圖3所示。
圖3 指紋識別機的主要程序流程圖
指紋識別機的主要工作流分為用戶注冊和用戶儲蓄。用戶注冊由銀行管理人員監(jiān)視，完成新用戶的指紋注冊和用戶號的分配，以及系統(tǒng)指紋庫的常規(guī)維護；用戶儲蓄由一般銀行操作人員監(jiān)控，完成用戶指紋的識別與認證，并記錄存取類別和每個用戶儲蓄的起止時間等數(shù)據(jù)，生成的儲蓄識別日志上傳系統(tǒng)服務器。其它工作流還有：接受鍵盤輸入的命令和工作參數(shù)設置，接受系統(tǒng)主機的設置參數(shù)和命令，從服務器下載用戶指紋模板數(shù)據(jù)等。
4 系統(tǒng)功能及相關技術
4.1 檢查指紋密碼設備
本功能主要檢查系統(tǒng)各部分是否處于正常工作狀態(tài)，主要檢查：鍵盤、LCD、語音喇叭等是否正常。
4.2 指紋登記
該功能主要完成儲戶或操作員的指紋登記工作。每個儲戶或操作員可登記1至5枚指紋。登記完成后指紋密碼設備統(tǒng)一將指紋特征值傳送給BSS存儲指紋數(shù)據(jù)，供以后驗證指紋之用。
4.3 指紋比對
該功能主要完成儲戶或操作員在取款、辦理其它業(yè)務、進入BSS等需要驗證身份時的指紋識別。同一個登錄用戶，允許1至5枚指紋同時管理。
4.4 VB的ActiveX控件與SQL數(shù)據(jù)庫管理的結合
部分操作員庫結構內容：
操作員編號 USER_ ID CHAR (6)
操作員姓名 USER_NAME CHAR (10)
密碼 USESER_ PW CHAR (12)
操作員權限 USER_QX CHAR (10)
通道1 TD1 CHAR (2)
通道2 TD2 CHAR (2)
備注 USER_REMARK CHAR (100)
用戶管理包括對銀行終端操作員ID、姓名、權限、通道等詳細信息的增加、刪除、更新等操作。設定用戶ID為4位，不滿4位的前面自動加0，利用SQL語言對數(shù)據(jù)庫的檢索使用戶ID具有不可重復性和唯一性。在工作日志中，對數(shù)據(jù)庫信息設置了升序、降序排列及按用戶ID和時間排列，對于查詢則設置了按輸入時間和按輸入用戶ID號查詢的選擇，極大地方便了用戶對數(shù)據(jù)庫中信息的查詢?yōu)g覽。
VB的事務處理包括以BeginTrans開始，以CommitTrans或Rollback結尾的多條數(shù)據(jù)庫操作指令。事務處理除了能很好的保證數(shù)據(jù)庫的完整性以外，同時能大大提高數(shù)據(jù)庫批量更新的效率。這是因為如果數(shù)據(jù)庫更新操作沒有使用事務處理，則每次Update操作都會引起數(shù)據(jù)庫寫盤一次，使用事務處理后，更新只在內存緩沖區(qū)內進行，執(zhí)行CommitTrans時才將所有修改一次寫回到磁盤中。
本系統(tǒng)使用了ADO Date控件和MSComm控件。MSComm控件主要是用于實現(xiàn)計算機間通信的Active X控件。ADO Data控件是一種圖形控件，其內部有基本的定位特性。這意味著應用程序在使用ADO Data控件時只需要很少的程序代碼。
訪問ODBC數(shù)據(jù)庫需要兩步，首先設置ODBC數(shù)據(jù)源名(DSN)，然后在OpenDatabase方法的Source參數(shù)中使用該數(shù)據(jù)源名。
5 結束語
本系統(tǒng)運用了最先進的生物識別技術和計算機網絡相結合，采用用SQL和ODBC及面向對象的編程技術等相關技術，作為一種填補銀行安全管理上的漏洞的一種嘗試，具有很大的實際意義。計算機自動指紋識別技術的銀行儲蓄網絡身份認證系統(tǒng)較好地解決了儲戶異地存取款的不便利性，大大提高了連網銀行的工作效率，同時也解決了密碼、磁卡等被盜、被搶、被破譯、被遺忘等的問題。該系統(tǒng)已在某省會城市的一所銀行中試用成功，效果良好，完全滿足實際的需要。
參考文獻：
[1] A relic C, Baja G S D. A width independent fast thinning algorithm. IEEE Trans on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1999,7 (4) : 463-474.
[2] Zhang T Y, Suen C Y. A fast parallel algorithm for thinning digital patterns. Comm. of ACM, 1994, 27 (3) :236-239
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[4] Isenor D K, Znky S G。 Fingerprint Identification Using Graph Matching[J ] 。 Pattern Recognition,1999,19 (2):113
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