虹膜識別技術在高鐵警務中的應用

摘要：高鐵安全是公共安全的重中之重，當前高鐵警務工作中的傳統(tǒng)技術手段已不足以應對日常大客流，有必要將虹膜識別技術應用于實際工作中。文章基于虹膜識別技術的發(fā)展歷程及特有的應用優(yōu)勢，將其與其他生物識別技術相比較以分析其優(yōu)缺點，從而將其應用在重點旅客識別、重點區(qū)域門禁管理和公安警務綜合應用平臺等高鐵警務領域中，并探索出虹膜識別技術的應用路徑。最終，以虹膜識別技術促進鐵路公安信息化建設改革，為高鐵警務工作提供技術保障，以期成為鐵路公安實現(xiàn)“科技強警”的有益嘗試。

關鍵詞：高鐵警務；虹膜識別技術；鐵路公安

中圖分類號：D631文獻標志碼：A

0 引言

如今，國際反恐形勢日益嚴峻，在高鐵警務活動中進行旅客盤查、群體性事件處置、網(wǎng)上追逃犯罪嫌疑人的辨識抓捕、涉訪人員追蹤等工作，快速準確識別被核查身份的人員信息尤為關鍵。目前，主要依靠偵查人員肉眼觀察、核查居民身份證等方式進行身份核查。因此，必然會存在大量可疑人員、犯罪嫌疑人因逃避檢查不帶身份證或者化妝打扮偽造個人信息而漏查誤查，高鐵警務工作需要更加科技化的手段進行人員信息核查。此外，鐵路公安機關因受到警力、經(jīng)費等條件限制，對于辦案區(qū)重點區(qū)域門禁、辦公信息平臺信息安全仍然使用傳統(tǒng)的一卡通、口令認證或者數(shù)字證書等身份認證技術，日漸突出其安全隱患和效率問題。隨著虹膜識別技術的發(fā)展，基于虹膜識別技術所設計的設備越來越成熟，與傳統(tǒng)的身份核查技術手段和出入口門禁設備相比，有著準確快速、非接觸性、方便快捷等優(yōu)勢，因此，虹膜識別技術在高鐵警務工作中有著廣泛的應用前景。

1 虹膜識別技術概述

1.1 虹膜識別技術的發(fā)展歷程

虹膜識別技術是一種生物識別技術，通過對人眼虹膜圖像的采集和處理，進行身份驗證或身份識別。虹膜識別技術的發(fā)展歷程可以大致分為以下幾個階段。

（1）初期階段（1990—1999年）。虹膜識別技術的研究始于20世紀90年代，當時的研究主要是對虹膜圖像采集和處理技術進行探索，以及虹膜圖像庫的建立。其中，最早的虹膜識別系統(tǒng)是由美國約翰霍普金斯大學的約翰·達夫（John Daugman）教授發(fā)明的。

（2）中期階段（2000—2009年）。進入21世紀后，虹膜識別技術逐漸得到應用，被廣泛應用于安全領域、金融領域等多個領域。研究重點逐漸從虹膜圖像采集和處理向虹膜特征提取、虹膜匹配算法、虹膜防偽等方向發(fā)展。虹膜識別技術的精度和穩(wěn)定性也得到了不斷提高。

（3）后期階段（2010年至今）。隨著硬件設備的不斷升級和虹膜圖像采集技術的不斷改進，虹膜識別技術的應用范圍也不斷擴大。虹膜識別技術已經(jīng)成為生物識別技術領域的一項重要技術，被廣泛應用于公安、金融、醫(yī)療等多個領域。同時，虹膜識別技術的安全性、實用性和用戶體驗也得到了不斷提升?？偟膩碚f，虹膜識別技術在中國的發(fā)展已經(jīng)逐步成熟，技術水平和應用場景都在不斷拓展和完善。

1.2 虹膜識別技術的特性

（1）高精度性。虹膜識別技術的識別準確率非常高，一般可達到99.9%以上，比其他生物特征識別技術（如指紋識別、人臉識別等）更加準確。

（2）高安全性。虹膜識別技術具有高度的安全性，虹膜是人體內(nèi)部的一種組織，不易被偽造或模擬，因此虹膜識別技術可以有效防止假冒和欺騙。

（3）高速度性。虹膜識別技術的識別速度非?？?，只需要數(shù)秒鐘即可完成一次識別，因此適用于需要快速身份認證的場合。

（4）非接觸性。虹膜識別技術是一種非接觸性的身份認證技術，用戶只需將眼睛對準虹膜識別設備即可完成身份認證，不需要與識別設備進行接觸。

（5）易于使用。虹膜識別技術使用簡便，只需要用戶進行簡單的眼睛掃描即可完成身份認證，不需要使用任何身份證件或密碼等。

（6）可靠性高。虹膜識別技術不受光照、面部表情等外部環(huán)境的影響，對于有眼疾或進行過眼部手術的人群也能進行有效識別，因此可靠性高。

2 常用生物識別技術的應用現(xiàn)狀及存在的不足

2.1 指紋識別技術

指紋識別技術通過對指紋圖像進行分析，提取指紋上的紋路特征，并將其與事先存儲在數(shù)據(jù)庫中的指紋模板進行比對，以驗證或識別個人的身份。盡管指紋識別技術在生物識別領域中已經(jīng)得到了廣泛的應用，但其指紋圖像容易受到環(huán)境因素的影響，從而影響識別的準確性。而且指紋識別技術容易受到攻擊，例如偽造指紋、仿造指紋圖像等，從而影響系統(tǒng)的安全性。

2.2 人臉識別技術

人臉識別技術是一種基于人臉圖像特征進行自動識別的技術。它通過采集、處理和比對人臉圖像的特征信息，以實現(xiàn)人臉識別、身份驗證或者身份識別等應用。人臉識別技術在安防、金融、醫(yī)療、教育、零售等領域有著廣泛的應用前景，但在面部遮擋的情況下會出現(xiàn)識別困難或錯誤，且數(shù)據(jù)集可能存在性別、年齡、膚色等方面的偏差，導致在某些人群中識別準確率不高。

2.3 聲音識別技術

聲音識別技術是一種通過計算機分析聲音信號來識別特定人物身份或語音指令的技術。聲音識別技術容易受到環(huán)境噪聲、語音速度、語音音調(diào)等因素的影響，導致識別準確率下降。聲音識別技術也可能存在誤識別問題，如說話人識別技術可能出現(xiàn)同一人被識別為不同的個體。為解決這些問題，聲音識別技術不僅需要持續(xù)優(yōu)化算法和提高識別準確率，還需要加強隱私保護和法律監(jiān)管。

2.4 優(yōu)缺點綜述

綜上所述，每種生物特征識別技術都有其獨特的優(yōu)勢和局限性，這些技術并不是十全十美的，因此在選擇和應用這些技術時，需要考慮多種因素。表1對當前常用的幾種生物特征識別技術的各性能方面進行了比較。

從生理因素方面來看，虹膜識別技術與指紋、人臉、聲音識別技術相比，虹膜屬于內(nèi)部器官，不容易被他人盜取，安全系數(shù)高。虹膜的形態(tài)在活體狀態(tài)下很難受到其他因素的影響，穩(wěn)定性較高;當虹膜處于非活性狀態(tài)時，虹膜會發(fā)生形變以至于不能被設備識別，安全性高，虹膜識別的錯誤率可低至百萬分之一，準確性高。因此，虹膜識別技術被科學界視為最可靠的生物識別技術，是當下最具有研究潛力的生物識別技術。相反，指紋識別技術的缺點是指紋容易被他人復制盜取，安全可靠性低，手指容易因皮膚損傷、環(huán)境濕度等影響而識別不出，穩(wěn)定性差；人臉識別技術的缺點是人臉特征隨著時間的變化而變化，穩(wěn)定性差，人臉容易受到光線等環(huán)境影響其準確性，對于人臉的遮蓋（如頭發(fā)、胡須、化妝等）也會影響其準確性、識別速度。

3 虹膜識別技術在高鐵警務中的應用前景

隨著我國在虹膜識別技術上的研究投入，從數(shù)量上來看，目前我國的虹膜識別技術專利保有量已躍居世界第一，這也為當下的虹膜技術投入實際使用奠定了基礎。目前，公安機關對于業(yè)務實戰(zhàn)科技化的需求日益迫切，公安部在《公安科技創(chuàng)新“十三五”專項規(guī)劃》中明確提出研究生物特征的多維融合技術，實現(xiàn)人員精準識別和快速定位；科技部在《“十三五”公共安全科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》中也明確提出涉案人員多維特征融合分析與快速識別技術。虹膜識別技術對于公安機關最具有發(fā)展前景，在高鐵警務工作中，針對重點旅客的身份核查、網(wǎng)上追逃犯罪嫌疑人的辨識抓捕、辦公區(qū)域的門禁管理、辦公信息系統(tǒng)的身份認證等現(xiàn)實需求，使得虹膜識別技術應用前景明確。

3.1 重點旅客的身份識別

針對網(wǎng)上追逃犯罪嫌疑人、重點上訪人員、涉恐人員等重點人員的身份核查工作，傳統(tǒng)的身份核查工作主要采取核查居民身份證、視頻監(jiān)控偵查搜尋等方式，無法保證人員身份的準確性，而虹膜識別技術可以提高核查的準確性、穩(wěn)定性，提高核查速度。鐵路公安機關可以在高鐵車站出入口安裝虹膜識別設備，對進出站旅客進行身份識別。將采集到的虹膜特征信息存儲到相應的虹膜數(shù)據(jù)庫中，同時與后臺服務器中的重點人員名單進行快速比對，從而實現(xiàn)智能預警，逐步實現(xiàn)高鐵警務“智能化”。

在大型安?；顒舆^程中，高鐵警務工作的首要任務就是保證旅客身份的準確性、安全性。高鐵警務工作大多在相對封閉的場所，人流密集，一些重點人員善于偽裝，不宜通過傳統(tǒng)手段進行識別，并且遇到突發(fā)事件時處置相對困難。所以在實踐過程中采用虹膜識別技術可以高效準確進行人員身份的確認識別，提高高鐵警務工作效率，從而使安全風險降到最低。

3.2 重點區(qū)域門禁管理

高鐵車站派出所的機房、檔案室、辦案區(qū)、武器裝備庫等重點保密區(qū)域都需要日常的安全管理。在門禁管理過程中，人員身份識別、嚴防非授權人員進入是最基礎的安全保障，基于虹膜識別技術的門禁身份認證系統(tǒng)應運而生。其原理是將進出人員的虹膜與后臺虹膜數(shù)據(jù)庫中的授權人員虹膜進行精確比對，從而辨認身份，匹配身份后開啟門鎖。虹膜識別技術防止非授權人員進入重點保密區(qū)域，為重點保密區(qū)域提供準確的身份認證支撐，提高其準確性。

相比較而言，密碼識別、IC卡、指紋識別技術的準確度有限，可以應用于保密系數(shù)一般的場所，如派出所出入口等。而安全保密性較強的場所，以上技術無法滿足其所要求的安全性。虹膜識別技術以其極高的準確性、穩(wěn)定性等天然優(yōu)勢，使得其在公安機關的重點場所門禁系統(tǒng)有著巨大的應用前景。

3.3 公安警務綜合平臺

在高鐵警務工作中經(jīng)常要運用公安警務綜合平臺，使得公安機關信息安全尤為重要。傳統(tǒng)的公安警務綜合平臺是基于用戶名口令、一卡通或者數(shù)字證書技術等身份認證系統(tǒng)，容易遭到不法分子竊取，數(shù)字證書容易丟失，在一定程度上給公安機關的信息網(wǎng)絡帶來了安全風險［1］。采用以虹膜識別技術為基礎的平臺身份認證系統(tǒng)，安全性高、精確度高、操作簡單快捷，不僅可以從根本上解決信息安全等問題，還可以有效提高公安業(yè)務工作效率，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸及交換，形成一套虹膜智能信息化的公安警務綜合平臺。

在虹膜智能信息化下的公安警務綜合平臺中，基于虹膜識別技術的應用功能包括：警務綜合平臺的身份認證登錄、警員的出勤考核、涉密文件的下載傳輸、文件材料的審批報備、案件卷宗的歸檔管理等。該平臺采用虹膜識別技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的密碼、數(shù)字證書、指紋認證等技術，收集單位內(nèi)部人員虹膜信息并儲存在虹膜數(shù)據(jù)庫中，依次進行人員權限劃分。結合原有的公安警務綜合平臺，最終運用虹膜識別技術進行身份權限的有效識別匹配，保證平臺安全運行，提高警務工作效率。在此基礎上，基于警務大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)異地共享虹膜數(shù)據(jù)庫，從而形成全國虹膜智能信息化“一盤棋”。

4 虹膜識別技術在高鐵警務中的應用路徑

在公安科技化、數(shù)據(jù)化的時代背景下，虹膜識別技術在高鐵警務中的應用相對于傳統(tǒng)的人臉識別等技術有著更為顯著的優(yōu)勢和廣泛的應用前景。之所以虹膜識別技術沒有像指紋、人臉識別技術那樣廣泛普及，其關鍵在于虹膜數(shù)據(jù)庫及虹膜識別技術的“落地化”。所以，針對虹膜識別技術在高鐵警務中的應用，本文提出相關前景展望及建設性意見。

4.1 虹膜數(shù)據(jù)庫的完善

如今，我國公安機關已經(jīng)采集了全國所有人員的基本身份信息和指紋生物特征數(shù)據(jù)，但是對于其他生物特征信息并沒有完善采集。隨著虹膜識別技術的發(fā)展，目前的虹膜采集識別技術和設備已經(jīng)非常成熟，所以從長遠角度來看，建立完善虹膜數(shù)據(jù)庫已成當下之急。對于公安機關來說，在日常的執(zhí)法過程中，想要快速準確識別對方是否為重點嫌疑人員、違法犯罪人員，其關鍵在于生物識別技術的投入以及生物特征數(shù)據(jù)庫的建立完善，從而避免在實際核查時出現(xiàn)漏查、誤查等問題，提高警務工作效率［2］。

虹膜數(shù)據(jù)庫的建立完善主要依靠基層公安派出所以及虹膜采集設備進行采集，首先可以建立重點人員虹膜數(shù)據(jù)庫，逐步完善成全國虹膜數(shù)據(jù)庫。將采集的虹膜數(shù)據(jù)對應原始個人基本身份信息進行分類整理，同時將指紋、人臉等生物特征數(shù)據(jù)與虹膜數(shù)據(jù)有效結合，預留相應傳輸接口與空間，最終實現(xiàn)人員身份生物數(shù)據(jù)復合化，在全國范圍內(nèi)形成完整統(tǒng)一的虹膜數(shù)據(jù)庫。通過建立完善的虹膜數(shù)據(jù)庫與公安大數(shù)據(jù)平臺進行協(xié)議對接，將實時采集到的虹膜圖像與公安虹膜大數(shù)據(jù)庫進行比對，從而核查出后臺服務器中預先設定的重點可疑人員。北京市公安局與某科技公司合作建立違法犯罪嫌疑人員虹膜數(shù)據(jù)庫，建設虹膜識別云服務平臺，為公安工作提供了一定的生物特征數(shù)據(jù)支撐。該數(shù)據(jù)庫已達到2 000萬人口容量，并實現(xiàn)與部級公安數(shù)據(jù)平臺進行數(shù)據(jù)傳輸、核查比對服務［3］。

4.2 便攜式設備的投入

虹膜識別技術便攜式設備是指可以攜帶和移動的虹膜識別系統(tǒng)，通常由虹膜采集設備、虹膜圖像處理和識別算法、顯示屏和處理器等組成。在一篇名為《這個小型設備可以輕松地檢測出你的身份》的文章中，MIT Technology Review表示對虹膜識別技術便攜式設備的識別率和安全性進行了評價，指出這些設備在實現(xiàn)高識別率和高安全性方面已經(jīng)取得了顯著的進展。同時，該文章還指出，虹膜識別技術的應用領域非常廣泛，包括金融、醫(yī)療、教育等多個領域，而這些領域也將成為虹膜識別技術的未來發(fā)展方向［4］。在高鐵警務工作中，民警在一線執(zhí)法中通過使用警務通等設備對旅客進行身份核查、信息比對等工作。然而，高鐵警務工作很多都在高速的列車上進行，列車運行速度快，網(wǎng)絡信號不佳，更新數(shù)據(jù)庫慢，可能會導致警務通等設備無法正常使用。公安機關可以利用更加方便高效的便攜式虹膜識別設備，該設備已具備一定的技術基礎和設備基礎，所以，便攜式虹膜識別設備具有廣泛的應用前景［5］。

4.3 虹膜識別技術的宣傳

由于大家對虹膜識別的認識誤區(qū)，使得大部分人認為虹膜識別技術屬于前沿科技，實用性較差，且應用價格昂貴，因而具有抵觸心理。雖然我國虹膜識別技術研究起步較晚，核心技術在相當長一段時間內(nèi)被國外壟斷，但目前國內(nèi)部分企業(yè)在國家政策的支持下，組織科研人員攻堅克難，已經(jīng)掌握了核心技術，并具有一定的自主科研成果。我國虹膜識別技術已經(jīng)處于世界先進水平，相關虹膜識別技術產(chǎn)品已逐漸普及應用。為了確保未來虹膜識別技術在高鐵警務中的應用，宣傳虹膜識別技術的相關知識是十分必要的。相比較于指紋識別、人臉識別技術，虹膜識別技術的采集、使用需要一定的配合，并且應用到未來的高鐵警務工作中可以更好地保護旅客的乘車安全。因此，公安機關因適時開展虹膜識別技術的宣傳教育，針對其使用過程中需要的操作流程進行適當普及。

4.4 相關制度的保障

隨著虹膜識別技術在高鐵警務中的應用，虹膜數(shù)據(jù)庫被共享、儲存在各個基層派出所中，一旦某單位的虹膜數(shù)據(jù)庫發(fā)生數(shù)據(jù)泄漏情況，就可能帶來整個虹膜數(shù)據(jù)庫的信息安全風險，使得犯罪分子有機可乘，從而實施違法犯罪行為。為了防止虹膜數(shù)據(jù)庫在共享、傳輸時被截取而發(fā)生數(shù)據(jù)泄漏問題，應制定相應的保密制度來保障虹膜數(shù)據(jù)的傳輸安全。首先，要對虹膜數(shù)據(jù)庫的人員基本身份信息和虹膜特征數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)傳輸分別進行加密儲存，并且保證兩者的密鑰不能相同；其次，對于虹膜數(shù)據(jù)傳輸時采用的專用VPN網(wǎng)絡信道進行加密處理。簡而言之，就是虹膜數(shù)據(jù)庫在進行數(shù)據(jù)共享或傳輸時，使用密鑰將數(shù)據(jù)信息解密后再使用另一種密鑰進行加密傳輸。

5 結語

虹膜識別技術作為第3種可見的生物特征，憑借其天然的技術優(yōu)勢，在國內(nèi)鐵路公安領域仍具有較好的潛在應用價值。它作為一種非常合適的人員識別技術，可以快速、精準地識別人員身份，提高鐵路公安機關的工作效率和安全性。因此，本文希望通過對虹膜識別技術在高鐵警務中的應用前景展望來促進鐵路公安信息化建設以及實現(xiàn)“科技強警”。

參考文獻

［1］劉金坤，李春宇，張智勇，等.虹膜識別技術在公安領域的應用［J］.刑事技術，2021（4）：428-432.

［2］王超楠，郭慧杰，韓一梁，等.基于虹膜識別的智能信息管理平臺設計［J］.數(shù)字通信世界，2019（12）：92-93.

［3］李瑾，李勝廣，周千里.公安虹膜識別規(guī)?；瘧媒◣煅芯浚跩］.中國人民公安大學學報（自然科學版），2018（2）：57-62.

［4］李勝廣，王冠，李攀.虹膜識別技術在公安智慧監(jiān)管中的應用［J］.中國安防，2020（11）：46-51.

［5］李洪，張燕.大數(shù)據(jù)時代建立非法出入境人員生物特征資源庫的思考［J］.中國公共安全（學術版），2018（3）：117-120.

（編輯 姚鑫）