华本3D活体指纹识别技术在银行门禁系统的解决方案

　　一、方案概述　　

　　随着经济水平和科学技术的飞快发展，带来了整个社会生活水平的提高，与此相伴的是各种危害到社会安定的手段也在提高，可谓无孔不入，由此也引导了安全防范手段的进步，为了对付各种针对金融业经济刑事犯罪，保证金融业日常工作的正常运转，公安机关对金融系统的门禁系统给予了特别的重视，商业银行安全建设的技术要求也明显提升，出台了相关安全建设文件，加强了各家银行安全建设力度。

　　银行作为金融行业，安全更是重中之重，而安全来自于规范的管理和先进的技术保障。银行是分布式管理的行业，在银行的各部门中，金库门和二道门的安全防范具有最重要的地位。这些门禁系统除了要有完善的监控管理系统外，出入口智能控制也是必要的手段。传统的机械式门锁门禁、密码锁门禁、磁卡或 IC 卡门禁已经适应不了现状。机械钥匙很容易被复制，密码也很容易被窥探而泻密，并且经常会因为遗忘密码而带来实际工作中的麻烦。在罪犯作案手段越来越先进的时代，磁卡或 IC 卡也很容易被复制、盗用、丢失、遗忘。

　　为解决金库门和二道门的安全，杜绝潜在隐患的发生，寻找一种高安全性的金库门的门禁监控系统是目前许多银行所关心的问题，它应该是不可复制、不会被盗用、不会丢失、不会遗忘的这样一种高新技术产品。经过反复调研、多地实验，广东华本电子科技有限公司(以下简称：HWABO华本国际)专门针对银行的金库门和二道门特点和要求设计了指纹门禁Finger·A系列产品，并推出“HWABO华本指纹银行门禁系统方案”，它是按照银行特点而设计的高度安全可靠的技术防范方案。

　　二、华本优势-3D活体指纹技术介绍

　　1、技术原理

　　随着指纹应用需求的变化，市场对指纹技术提出了越来越严格的要求，在金融行业，传统的光学指纹弊端越来越明显，带来的问题也与日俱增，华本顺势而动，与美国生物联盟合作，开发出了具备高度适应性的新型指纹识别技术，即3D活体指纹识别技术，何为3D活体指纹识别技术?即：当手指接触采集仪时，电容传感器发出电子信号，电子信号将穿过手指的表面和死性皮肤层，直达手指皮肤的活体层(真皮层)，直接读取指纹图案，形成立体图像，最大的特点是能够达到活体指纹识别，因此杜绝了被模仿的可能性。因为人体皮肤层会有一个人体电场，而假手指是不具有电场，在经过后台处理后可以采集到清晰的三维成像。(原理见下图)

　　由于HWABO华本国际指纹传感器采用“半导体硅感技术”， 能根据指纹的嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同，来探测嵴和峪的位置，通过后台处理后从而形成具有三维立体意义的指纹图像数据，所以又被称为“3D精密指纹识别技术”。

　　2、与传统光学指纹比较

　　指纹传感器按物理形态分为按压式与滑动式指纹传感器，按技术分主要以半导体指纹传感器和光学指纹传感器两大类为主，而华本3D活体指纹传感器则是半导体指纹传感器的升级版。

　　第一代光学式指纹传感器：主要是光学照相和反射的原理采集指纹图像，优点是抗静电能力强，产品成本低，使用寿命长，但具有无法进行活体指纹鉴别、对干湿手指的适用性差等缺点，诸如“指纹套”等仿真手指很容易蒙混过关，即非活体指纹识别。

　　第二代为电容式指纹传感器：其优点是采集分辨率较高，可以探测到手指真皮层，具有良好的对干湿、粗糙手指的适用性，又称之为活体指纹识别。

　　因此，活体指纹仪识别产品更能保护用户的指纹隐私，能够自动适应干湿、粗糙及划伤手指的指纹，使用更安全，对于想通过非法手段如“指纹套”、仿真手指、橡胶手指、指纹残留印截取等盗取指纹，试图逃避设备身份认证的行为能拒之门外，完全失去作用。

　　下图为光学指纹和华本3D指纹技术对比：

　　三、全新指纹门禁方案特点

　　1、指纹身份认证特点

　　门禁系统的关键问题是人的身份认证问题，不仅在金库门和二道门的防范中存在，在其它很多场合都涉及到这个问题，传统的机械锁，卡式密码锁，存在被复制，遗忘，盗取，且与持有者本身没有直接关系。

　　因此，必须利用人的特征做身份认证，及生物特征，人体存在多出生物特征，通过在各种生物认证技术中对比得出，发展最成熟、普及面最大、使用最方便、成本最经济的，还是指纹认证技术。指纹有以下特征：

　　·唯一性：最为明显，据指纹学理论，两个指纹完全相同的概率是 60 亿分之一。

　　·不变性：指纹具有很强的相对稳定性。人从出生到死亡，指纹在外型大小，纹线粗 细上会有变化，但总体特征不变。

　　·再生性：只要不伤及真皮，伤愈后，纹线仍能恢复原状;如果伤及真皮，伤愈后形成伤疤。伤疤本身又为指纹增添了新的稳定的特征。

　　·便捷性：随身携带、不需记忆、不怕丢失等特点。 而且，它具有很高的防抵赖和可追溯性，对事件的查询和追踪有极大的帮助。

　　2、与传统指纹识别技术对比

　　虽然指纹具有以上特征，但是指纹发展这么多年，存在一定的弊端，市面上常用的指纹

　　识别手段为光学指纹，只能够扫描手指皮肤的表面， 它所采集的只是一张平面图片，系统如下缺点：

　　·环境要求高，需要明显清晰纹路

　　·仿造假手指可通过

　　·纹路不可受微小的影响，误差率高、拒识率高

　　而HWABO华本国际应用的指纹识别技术为活体指纹识别，及3D活体指纹识别技术，是电容传感器发出电子信号，电子信号将穿过手指的表面和死性皮肤层，直达手指皮肤的活体层(真皮层)，直接读取指纹3D图案。

　　相比第一代有如下优点：

　　·可即时识别灰尘手指、裂痕手指、模糊手指、油污手指、粗糙手指、干湿性手指等

　　·感应活体手指，杜绝假手指纹路

　　3、全新方案特点

　　根据HWABO华本国际在广东部分银行的试点后，整个方案具备以下特点：

　　·超高安全性和识别率，指纹替代品无法通过，可适用于各种手指

　　·无需携带卡，钥匙，密码等

　　·开关门时间段和权限随意设置，可防尾随

　　·详细的开关门记录可查询

　　·可设置胁迫指纹，按此指纹时可胁迫报警

　　·完善的指纹管理，可一见增删记录，灵活进行办公考勤管理等

　　·安装和升级建议方便，无需破坏原有系统和结构

　　四、主要设备及构成

　　本方案需要的主要设备包括指纹门禁机、控制器，电磁锁(或电插锁)。实际上，目前办公场所普遍使用的门禁系统就是由这些设备组成，只是身份认证装置可能是磁卡门禁机、密码门禁机或光学指纹门禁机。

　　指纹考勤机和控制器的选用对金库门和二道门是一样的，但是锁具的选用有所区别。本方案建议金库门采用电磁锁，二道门采用电插锁。如果原有二道门用磁卡控制出入，很有可能原来的电插锁和控制器可以保留，只需把磁卡机换成指纹门禁机。

　　1、指纹门禁机

　　整个指纹门禁系统的关键。它的外部可见部分由指纹采集器，按键组成，内部由高速信号处理器、内存、等电子元器件组成。经过登记后，用户的指纹平时就存放在指纹门禁机里。使用时，用户把手指放在指纹采集器上，指纹被采集后，它与机内的指纹作比对，如果有相同的指纹，表示该用户登记过，是授权用户，指纹门禁机向控制器传送有关的开门信息，控制器再向磁力锁或电控锁发出开锁信号。下图分别为两种不同门禁机:

　　2、控制器：

　　它的基本作用是协调身份认证输入设备和执行机构。身份认证输入设备包括磁卡门禁机，密码门禁机、指纹门禁机等作身份识别用的输入设备。执行机构是电控锁、磁力锁、报警器，、备用电池等设备。下图分别为两种不用控制器：

　　3、电锁：

　　这是市场上的普通磁力锁，是一个简单的产品。当然，对它的质量要求应该符合行业规定。磁力锁还可以附带门磁装置，反馈它的开关状态。如果门在设定时间内没有关上，门磁装置的反馈信号通过控制器产生报警信号。

　　电插锁： 它与普通机械锁的区别主要是闭合动作有内部电机或电磁控制，而电机或电磁的开关由外部电源控制。 电插锁与电磁锁的本质区别是电插锁带锁舌。

　　五、方案应用设计

　　整套方案根据银行的情况量身定制，配备单门管理，多门管理，二道门管理等多方式多角度门禁管理系统，并可在此基础上与其它设施对接，比如视频监控系统等。

　　1、方案立体拓扑图

　　2、单门实现原理图

　　具体应用步骤：

　　① 通过管理计算机对指纹数据进行集中采集并对应修改个人信息。

　　② 通过管理计算机，可将指纹数据传到各个门控网点的指纹仪上，随时更新系统用户。

　　③ 通过管理计算机为某个门控网点上的出入权限进行设置，实现统一、灵活的出入管理。

　　3.银行金库指纹门禁单门应用

　　现有的金库门门禁手段主要有两种：两人开机械锁、密码锁。本方案对这些原有的设施给予保留，在金库门的顶端添加电磁锁，开关由指纹身份认证装置控制，并且具有一下特征：

　　·指纹门禁系统是添加在原有的设施之上，对安全性有改善作用

　　·指纹认证的突出优点仍然保留，不会被原来的设施所屏蔽

　　·仍然符合国家有关的行业规定，因为没有撤销原来的设施

　　·使用上非常简单，新方案不需要添加任何钥匙密码等物品，没有这些物品的管理问题。

　　·因为指纹门禁系统的引入，金库门禁的使用可以比原来实施更灵活(见下图)

　　图中的电脑通过网络与控制器连接，它的主要作用是将控制器上的进出门历史记录传输到电脑的管理软件中，并储存、查询、打印，它还可以在紧急情况下对门禁系统采取应急措施。这台电脑放在金库门外的一个房间里，它平时可以派其它用途。

　　4、银行金库指纹门禁多门使用和管理

　　4.1多人开门模式

　　在指纹门禁系统安装完毕后，要对授权开门的金库门管理职工作指纹登记。这个操作在指纹门禁机上直接进行，登记好的指纹存放在指纹门禁机里。然后要对指纹门禁系统进行设置。主要设置包括多人开门组合，时间段设置。 多人开门组合决定了多个人的指纹识别通过后金库门才能打开，一般是 2-3人开门组合。 时间段设置决定了谁在哪些时间段可以开门。如果一个人已经登记了指纹，在允许的时间段之外，即使他的指纹识别通过，磁力锁也不会开启。时间段控制是HWABO华本国际新系统引入的一个强有力功能，大幅度提高了安全性。 开门时，先按老式手段解除原来锁具。接着，把手指放在指纹采集器上，识别通过后，同组的另一个(或二个)人再按他们的手指，这 2-3 个人的指纹都识别通过后磁力锁才打开。整个使用过程相对老式门禁来说，只是多了按手指这个动作。因此，使用的便捷性能得到保证。由于引入了指纹身份认证，改造后的门禁系统比原来的系统具有多方面的优越性。具体表现在以下几点：

　　·不可模仿、复制：只有人的手指才能开门， 而人的手指是不可模仿的

　　·便捷性：无需添加钥匙、磁卡、密码。 ·可以灵活设置多人开门：1 人-多人随意决定。

　　·时间段控制：在新系统的控制下，只有在合法的时间段才有可能开金库门。

　　·详细的开关门记录：金库门的每次开启、关闭，不管是从外打开还是从里面打开，都有非常详细的记录信息，以便日后查找，对提高管理水平杜绝安全漏洞也有作用。而且，对案发后的追踪有极大的帮助。因为指纹记录是不可抵赖的。

　　·胁迫指纹报警：在指纹门禁上可以方便的设置该功能。一个人可以登记两个手指，比如右手食指和中指，登记时把中指设置成胁迫报警手指。平时业务用食指开门。在受到胁迫时，用中指开门。胁迫指纹可以把门打开，同时指纹门禁机会启动报警机制(比如自动拨通匪警电话)。

　　·灵活彻底的指纹管理：如果一个员工调离岗位，只要在指纹门禁机里删除相应的指纹就可以，即方便又彻底。即使他调离后还继续使用磁卡、密码、或钥匙，也无法开门。

　　4.2多重验证开门模式

　　银行对金库门管理的需要,开库合法人员验证指纹后,将信息通过网络传给保卫部(监控中心)人员的电脑，确认后才予以开门。本系统可以通过以下模式来实现。 HWABO华本国际门禁机有此功能，由管理中心收回本机开门权限，本机在认证过后不开门，发送通过的用户编号给管理中心，管理中心跟据用户信息判断是否可以放行，如可以放行，发送开门指令给门禁，门禁才可开门。管理员桌面安装一个提示灯或者喇叭,管理员收到请求开门的信号后,对比屏幕上的记录核对身份,甚至可以通过银行原有的视频监视设备核对在库区人员的身份后,通过本地指纹仪验证指纹,通过单路控制器输出校验许可信号给金库门控制器的二路输入点打开金库门。管理员在没有收到合法请求信号时,验证指纹金库门也不会被打开。下图是联网示意图：

　　另外在上述开门模式中 可做多种变通：

　　上面的基本方案中，两人分别持有机械锁的钥匙，这两人同时又在指纹门禁机上登记了指纹。开门时，现有机械钥匙打开传统锁具，再两人依次认证指纹。对这个方案做一点小变动可以形成另一个方案：持有机械锁的人不在指纹门禁机上登记指纹，在指纹门禁机上登记指纹的人不持有机械锁钥匙。两人持有机械锁钥匙，第三个人登记了指纹。开金库门必须三人到场，用两把钥匙和一个人的指纹打开。这个方案比基本方案从某种意义上讲更可靠，因为没有任何一个人同时持有钥匙和登记指纹。

　　上面几种模式从技术的角度介绍了金库门改造成指纹门禁的方案，各银行可以根据自己的实际情况选择一种，或在上述方案的基础上派生出一种。目前，大部分银行都采用一种即简单又可靠的方案：原来的传统锁具仍然保留，仍然需要两个人分别管理两把钥匙。指纹门禁专门控制后加的磁力锁。指纹门禁由金库主任或金库主管使用，其他人不允许在上面登记指纹。金库主任或金库主管不允许持有机械锁的钥匙。这样，原来的两人开门改成了三人开门，两把钥匙个+1指纹，而且，两把钥匙和1个指纹全部分开。