一提到密码、密码学，人们就会联想到满屏的数字、字母，甚至谍战剧里破译密码的场景，感觉那是个神秘且距离我们生活非常遥远的领域。但如果告诉你，我们的生活尤其是当下的智慧生活，正在频繁使用密码技术，你会不会觉得不可思议？

“芝麻开门”中暗藏“黑科技”

今时今日，很多人都会为自己家选择一款智能门锁来保护家人及财产安全。相比较智能门锁刚面市时只有单一的密码开锁功能，如今的智能门锁已经可以做到集密码、NFC、蓝牙、指纹等多种解锁方式于一身，并且可以通过手机App对其进行远程设置。可以说，科技正在一步步改变着我们的生活。

但是，无论哪种开锁方式都有自己的不足，例如密码开锁就存在忘记密码或密码泄露的风险。众所周知，密码可以分为强密码与弱密码，密码强度越强，人需要记忆的复杂程度也就越大，同时破解难度也越大。

为了解决记忆复杂度与密码安全性之间的矛盾，人们开始把目光转向人体生物特征上，因为人体的有些部位存在着或可唯一识别的特征，而这种特征是个人随身相伴、不可轻易改变甚至不可改变的，这些特征经计算机处理后，可以直接拿来做密码识别。

生物密码帮忙证明“你是你”

虽然听起来很好笑，但在信息化时代，这却是个很严肃甚至困扰我们每个人的难题：如何证明你是你？

身份证可以造假，数字密码容易泄露，这个时候生物密码的优势就完美显现了。面部、指纹、虹膜、步态……当名目繁多的生物特征识别相继涌现，无密码时代渐行渐近。

指纹识别 

指纹识别模块主要有光电式指纹模块和电容式指纹模块两类。光电式指纹识别主要是利用光的折射与反射原理，当手指放在上面时，机器里面有个小小的光源就会把光从棱镜底部射向手指，然后再通过表面玻璃板折射到由光学传感器组成的指纹模块上。这种技术目前相对成熟，但也有缺点，比如在手指比较干燥的时候，纹线表面和玻璃表面很难完全贴合，这时候指纹模块就很难识别准确。

电容式指纹识别主要是利用硅晶圆在和我们皮肤上的电解液接触的时候形成电场，同时指纹在微观上是高低不平的，这时候传感器就可以记录下指纹的形状，以供解锁使用。

除了以上两种模式，指静脉识别也逐渐进入人们视野。与传统的指纹识别相比，指静脉识别技术有一个显著特点——必须是活体且有流动的血液，因此信息不易被复制或被盗，安全性更高。

面部识别 

面部识别，顾名思义就是通过“刷脸”的方式进行识别。当前面部识别技术面临两难局面：为了提高用户体验，减少打不开或者多次才能打开的体验差问题，系统会将识别的特征点减少。举个简单的例子，原本需要同时满足小眼睛、高鼻梁才能解锁，现在只要高鼻梁就可以，这样一来，哪怕化完妆后眼睛变大也不会再有解不开锁的困扰了。但这也意味着，任意一个高鼻梁的人都能轻松解锁了，这又将引发新的问题。

此外，人脸识别技术还存在二维（如照片）和三维的区别。二维识别存在利用照片也能解锁的情况，为了防范他人使用照片冒充真人，现在又加入了活体检测算法，比如使用双目摄像头来形成立体的图像，或者使用结构光传感器识别面部信息，又或者使用动态认证的方式如要求眨眼、张嘴、摇头等，以提高安全性。

声纹识别 

我们讲话时使用到的发声器官有舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔等，在尺寸和形态方面人与人之间的差异很大，所以即使同一句话，任何两个人说出来的声纹图谱都有差异。声纹识别技术就是运用了这种差异，而它又分为两类：说话人辨认和说话人确认。不同的任务和应用场景会使用不同的声纹识别技术，如缩小刑侦范围时可能需要辨认技术，而银行交易时则需要确认技术。“听声识人”不再是人类特有的绝技了，用数据和算法赋予机器一副灵敏的耳朵，同样能为我们的人身及财产安全撑起保护伞。

虹膜识别

可能很多人还不知道虹膜的具体位置，它是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，包含很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等细节特征。虹膜在胎儿发育阶段形成后，在之后的整个生命历程中不会发生太大变化。在很多情况下，虹膜可能是唯一能够识别身份的生物特征，国际上一系列研究表明，虹膜识别是目前最安全、最准确的身份识别方式。所以这项技术目前一般用于需要高保密性的安全场景中，如银行金库、机房、会计档案中心等。

作为最复杂深奥的系统，人体天然的生物特征就是最好的密码。最近科学家们又在研究一种新兴的生物特征识别技术——步态识别，即通过人走路的姿态进行身份识别。相信通过不断的深入研究，我们可以畅享更便捷的智慧生活。

【E学课堂】

扫描二维码，了解我国著名密码学家王小云两度破解美国顶级密码，让国外密码专家刮目相看，为国人建起信息长城的故事。