基于局域网的指纹识别系统及其在校园卡中的应用
时间：2021-04-07 07:53:07 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：针对校园卡容易被非法冒用的现象，提出了一种基于指纹识别技术的校园卡认证系统。系统采用B／S和C／S混合模式开发，利用现有指纹产品提供的编程接口，进行二次开发而成。
关键词：B／S模式 C6模式 指纹识别技术 校园卡
中图分类号：TP274.2 文献标识码： A 文章编号：1002-2422(2008)01-0064-02
1 基于局域网的指纹识别系统的系统结构
传统的指纹识别系统大都采用C／S结构，但随着校园卡功能的不断拓展，校园卡的应用环境也越来越复杂，C／S结构的开发成本高，移植困难，维护复杂，升级困难等问题也越来越严重。因此根据系统的特点，灵活地为不同的子功能采用不同的MIS系统平台，将C／S和B／S模式交叉并行使用。吸收两者的优点，保留B／S模式分布性、开发维护简单性的特点，同时融入了传统C／S模式的特殊功能要求和个性化设计要求，既能满足不同操作系统和软件平台的需求，支持管理员异地操作和远程维护，又能充分利用传统的C／S模式下已经积累和开发了的管理和应用程序，大大降低成本，是比较科学、先进的解决方案。
系统在现有指纹识别仪产品U.are.U的基础上进行二次开发而成，U.are.U指纹扫描仪设计了通向Digital Per-sona’s U.are.U指纹识别算法、应用程序和Digital Persona通用身份验证管理器(Universal Authentieation ManagerUAM)的接口。通过使用产品提供的以AetiveX的方式存在的Biokey SDK架构可以使用各种开发语言(例如VC++，C++Builder，Delphi，VB，Visual Foxpro，PB等)来开发相对于指纹仪的应用程序。基于这点，系统中的校园卡指纹验证管理系统采用C／S模式利用VB程序语言编写，校园卡信息查询系统采用B／S模式利用C#程序语言编写。系统既可以保证敏感数据的安全性(例如指纹信息，特别是对数据库的修改和新增记录加强了控制)，又可以经济有效地利用企业内部计算机的资源，简化了一部分可以简化的客户端，使得系统维护更加简便，布局更加合理，网络效率更高。
2 指纹采集和识别系统的实施方案
2.1指纹采集入库
在新生开学前由学院统一建立校园卡使用人员的档案，这一步骤可以借用早已普及的高校学籍管理系统，为每位人员分配一个唯一的编号(可以使用不重复的学号)。校园卡使用人员档案建立完毕后，再到学院发卡中心进行开户工作。开户的主要目的是形成查询密码，该密码可以登陆校园卡信息查询系统查询或挂失校园卡信息。为了提高数据安全性，要将显式的密码再次加密后传送到系统中，发卡中心根据人员档案和密码分配校园卡。开户工作完成后，等到开学初新生报时，在新生交费或办理入学手续的同时，再进行指纹的采集和验证工作，指纹采集的同时将校园卡发到每个使用者手中。对于在校学生由于他们的基本信息已经存于学校的信息库中，只要一个固定的时间，分系部、分班地进行指纹特征值的采集工作即可。
指纹采集工作要经过提取、验证和保存三个过程。同时为了避免用户不能使用被采集的手指的情况出现，每个用户必须提取不同手掌上的两枚以上的手指指纹，同时每枚指纹需要多次提取，因为确认一个指纹的特征值，一次提取是不够的。指纹特征值在提取时，由于种种原因会出现错误，所以一般要经过三次提取，比对确认后，才可以把提取的特征值作为正确值保存下来。其中指纹识别标识自动生成：卡号+0或1(0为左手，1为右手)+1-5(1为大拇指，2为食指，以下类推)。接着对提取的指纹马上进行指纹的验证(1：N对比)，如果验证不成功，进入指纹识别模式(1：1对比)。这些基础工作完成后，使用人员就可以在校园内部使用校园卡了。
2.2指纹识别过程的设计
传统的指纹识别是在全部指纹库中进行，对于1：N的指纹识别模式，指纹库中的指纹数量越大，指纹识别的识别率和速度就越低。当指纹达到某个数量时，指纹识别甚至将不能满足应用中的性能要求。近几年来随着高校招生规模的增加，每个学校的在校生的人数越来越多，校园卡的使用人数也是水涨船高，而且校园卡在使用中经常会遇到人员较多需要快速交易的场合消费(如食堂排队买饭)。因此如何提高指纹识别的识别率和速度是本系统首先要考虑的问题。在系统的设计中采取了使用校园卡时先刷卡，由系统终端读取校园卡卡号快速在指纹库中查询与此卡号相关联的指纹信息，缩小指纹比对的范围，再提示用户在指纹识别终端上按捺指纹，如果识别成功，则在线指纹识别终端通过专用接口装置将识别结果传送到系统，系统才可以确认本次消费并相应的从校园卡帐户中扣除相应的消费额，结束本次业务。如果不成功，则要求重新按捺指纹重试，若重试次数已到，则结束本次业务。这样既提高了校园卡指纹识别的识别率和速度，又使得校园卡非法持有者无法非法冒用校园卡。
在系统的设计中为了避免主服务器任务过载，负担过重的现象。除了在发卡中心机房建立主服务器外，还要在其它校园卡使用流量较大的地点建立分服务器。并利用SQLSeer以及系统管理程序来实现，该管理程序运行于每一个分服务器上，用于实现分服务器与主服务器之间的数据同步，使得各分服务器和主服务器同时接收和处理最新的数据。
3 系统功能模块设计
系统利用指纹识别技术及网络数据库系统来实现校园卡的验证和信息查询，系统的功能模块如图2所示。
指纹登记模块主要功能是将用户的指纹采集入库，包括提取用户不同手掌上的两枚以上的手指指纹，对提取的指纹马上进行指纹的验证，验证通过后将采集的指纹自动生成指纹识别标识保存下来。
指纹识别模块是用户使用校园卡时必须要通过指纹验证身份，只有通过验证后才可以正常使用校园卡。其中所用到的指纹识别算法采用u.are.U指纹仪提供的Biokev算法，开发时只需要通过VB程序语言编写的接口程序取得指纹数据。
管理模块是指能供系统的管理员使用，用于设置用户信息、指纹信息管理、校园卡帐户管理、备份数据、系统信息维护等操作。
统计报表模块是对校园卡使用情况的统计和结算，该模块主要用于各种报表的输出，根据数据库中的各种表格，统计后建立各种报表。
查询模块应用B／S模式实现，使得所有的用户可以通过局域网上任何一台计算机利用查询密码查询自己权限范围内的校园卡使用情况数据，用户如果对自己的校园卡使用情况有疑问还可以在线投诉或挂失处理。
4 结束语
指纹作为人的一种生物特征，具有惟一性和不变性，安全性高、防伪能力强，验证速度快等优点。本文利用指纹识别技术与网络技术相结合，实现了基于局域网的校园卡指纹识别，提高了校园卡的管理水平和安全等级。系统的提出和成功运行，对于校园卡的指纹识别具有一定的借鉴意义。
