1、深圳市特中科实业发展有限公司 电话：0755-6955008 传真：0755-6616763 网站： E-mail: _地址：深圳市南山区科技园深南花园 C 座 14 层 指纹 IC 卡 准考证管理技术设计方案 1/6指纹IC卡准考证系统技术设计方案第一章 实行指纹IC 卡 准考证的必要性目前，大多数地区对各类考试的考生的的管理还较落后，大多采用塑料卡片或纸片上印上考生姓名、照片等信息，由人工比对确定是否准予进入指定考场，其优点是直接成本低，但也具有不可克服的缺点。例如：容易伪造、复制、人情放行， “枪手”替考。 功能单一、使用麻烦、验证耗费大量人工费用，且不正规、不公正。 没有多大收藏、储存
2、价值。难以形成有效的计算机统计、管理。指纹IC 卡准考证的运作方式为：1. 准考证的设计、制作（初始化成为有效准考证） 、使用均由考勤管理中心（招生办等）通过计算机采集考生指纹和输入其他相关信息。2. 考生办理准考证时，将采集到的考生指纹和考生个人信息写入IC 卡中，也可印个人照片等信息在IC卡上。3. 考生进入考场前，请他们在指纹IC卡控制门闸上插入准考证并输入个人指纹，由门闸控制器根据指纹比对结果确定能否放行。这一过程用图1.1 作出解释。准考证使用 准考证发放考生插卡、输指纹 制作商提供准考证卡证件管理部门对准考证初始化查验指纹证明确系本人考生报考时采集指纹YES不同意进入门闸持续关闭N
3、O深圳市特中科实业发展有限公司 电话：0755-6955008 传真：0755-6616763 网站： E-mail: _地址：深圳市南山区科技园深南花园 C 座 14 层 指纹 IC 卡 准考证管理技术设计方案 2/6第二章 系统总体设计2.1 对准考证的要求指纹IC卡准考证要解决的主要问题是：1、考生手持一张准考证就可以进入考场，各考场入口可免验放行，对某些特殊场所也可再次查验准考证放行。2、要做到“人卡合一” ，也就是说要保证每张准考证能且只能供一个人使用，保障合法考生利益。3、防伪，保证准考证不能被复制和伪造。4、性能可靠、操作简单、使用简便。这里所说的可靠主要是指准考证的指纹识别技术
4、的可靠以及方便考生的使用，不能给考生带来不便。2.2 总体方案根据准考证“一卡制”的要求，按照采用已工程化、并证明行之有效的技术来建设考生准考证系统的方针，我们推荐采用：1、IC 卡作为准考证的载体来解决“一卡制”和防伪的问题。2、生物识别技术-指纹技术来解决“人卡合一”的问题，只有生物识别技术才能解决“人卡合一”的问题，每个考生的指纹存放在自己的IC卡中，指纹随卡走，指纹采集、识别方便且准确率高。3、门闸通道来解决考生的自动出入控制。2.3 指纹识别一、指纹概述：1、 什么是指纹我们手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸凹不平产生的纹路会形成各种各样的图案。人的手指的图案、断点和交叉点上各不
5、相同的纹路就是指纹。记录指纹入 IC 卡同意进入门闸开启刷卡消费费用记卡并记录在数据库系统中数据库系统中费用结算 发卡 考生领取准 考证该部分的方案需与用户洽谈再确定深圳市特中科实业发展有限公司 电话：0755-6955008 传真：0755-6616763 网站： E-mail: _地址：深圳市南山区科技园深南花园 C 座 14 层 指纹 IC 卡 准考证管理技术设计方案 3/62、 纹的基本特性：指纹的不变性、指纹的唯一性。2.1、指纹的不变性：指纹具有很强的相对稳定性。至胎儿六个月指纹完全形成到人体死亡腐烂之前，尽管随着年龄的增大，指纹在外型大小，纹线粗细上会有变化，局部纹线之间可能出现
6、新的细线特征，但从总体上看，同一指的指纹纹线类型、细节特征的总体布局等始终无明显变化。即使手指皮肤受伤，只要不伤到真皮，伤愈后，纹线仍能恢复原状；如果伤及真皮，伤愈后形成伤疤，伤疤破坏了纹线，但伤疤本身为指纹增添了新的稳定的特征。2.2、指纹的唯一性：指纹具有很明显的特定性。据指纹学理论，两枚指纹匹配上12个特征的几率为10 -50。至今找不出两个指纹完全相同的人，即使视相貌酷似的孪生兄弟姐妹，他们的指纹也各不相同。不仅人与人之间，同一各人的十指之间，指纹也有明显的区别。指纹的这一特点，为指纹用于身份鉴定提供客观依据。二、指纹的验证和辩识：应用系统利用指纹识别技术可以分为两类，即验证(Veri
7、fication)和辨识(Identification)。验证就是通过把一个现场采集到的指纹与一个己经登记的指纹进行一对一的比对（one-to-one matching） ，来确认身份的过程。作为验证的前提条件，他或她的指纹必须在指纹库中已经注册。指纹以一定的压缩格式存贮，并与其姓名或其标识（ID，PIN）联系起来。随后在比对现场，先验证其标识，然后，利用系统的指纹与现场采集的指纹比对来证明其标识是合法的。验证其实是回答了这样一个问题：“他是他自称的这个人吗？“这是应用系统中使用得较多的方法。 辨识则是把现场采集到的指纹同指纹数据库中的指纹逐一对比，从中找出与现场指纹相匹配的指纹。这也叫“一对
8、多匹配（one-to-many matching）“。辩识其实是回答了这样一个问题：“他是谁？“辨识主要应用于犯罪指纹匹配的传统领域中。一个不明身份的人的指纹与指纹库中有犯罪记录的人指纹进行比对，来确定此人是否曾经有过犯罪记录。验证和辨识在比对算法和系统设计上各具技术特点。例如验证系统一般只考虑对完整的指纹进行比对，而辨识系统要考虑残纹的比对；验证系统对比对算法的速度要求不如辨识系统高，但更强调易用性；另外在辨识系统中，一般要使用分类技术来加快查询的速度。除了验证的一对一和辨识的一对多比对方法，在实际应用中还有“一对几个匹配（one-to-few matching）“。一对几个匹配主要应用于只
9、有“几个(few)“用户的系统中，比如一个家庭的成员要进入他们的房子。 “几个“所包含的数目一般为人。一对几个匹配一般使用与一对一匹配相同的方法。三、指纹身份识别的可靠性：由于计算机处理指纹时，只是涉及了指纹的一些有限的信息，而且比对算法并不是精确匹配，其结果也不能保证100%准确。指纹识别系统的特定应用的重要衡量标志是识别率。主要由两部分组成，拒判率(FRR)和误判率(FAR)。我们可以根据不同的用途来调整这两个值。FRR和FAR是成反比的。用0-1.0或百分比来表达这个数。ROC(Receiver Operating Curve)-曲线给出FAR和FRR之间的关系。尽管指纹识别系统存在着可
10、靠性问题，但其安全性也比相同可靠性级别的“用户ID+密码“方案的安全性高得多。例如采用四位数字密码的系统，不安全概率为0.01%，如果同采用误判率为0.01%指纹识别系统相比，由于不诚实的人可以在一段时间内试用所有可能的密码，因此四位密码并不安全，但是他绝对不可能找到一千个人去为他把所有的手指（十个手指）都试一遍。正因为如此，权威机构认为，在应用中1%的误判率就可以接受。FRR实际上也是系统易用深圳市特中科实业发展有限公司 电话：0755-6955008 传真：0755-6616763 网站： E-mail: _地址：深圳市南山区科技园深南花园 C 座 14 层 指纹 IC 卡 准考证管理技术
11、设计方案 4/6性的重要指标。由于FRR和FAR是相互矛盾的，这就使得在应用系统的设计中，要权衡易用性和安全性。一个有效的办法是比对两个或更多的指纹，从而在不损失易用性的同时，极大地提高了系统安全性。 四、指纹识别系统应用指纹识别技术的应用：金融、保险、证券行业：金融保险箱管理、重要系统及部门职员授权管理、指纹提款业务、信用卡指纹认证、证券交易身份认证、保险受益人身份认证。信息产业：计算机应用系统身份确认（以指纹代替系统密码） 、互连网电子交易系统身份确认、智能卡的密码交换（以指纹代替密码） 、重要通讯网设备管理员身份确认（交换机、移动通讯网等） 。安防业：指纹门禁、指纹门锁、指纹汽车锁、楼宇
12、指纹门锁、金库枪械库指纹控制等。人力资源管理：指纹考勤机。2.5 防伪和满足速度要求防伪和防作弊要求是淘汰普通塑料准考证改用指纹IC卡式准考证的重要原因。2.5.1 IC 卡的安全措施防伪除系统提供的对准考证IC 卡的保护外，对我们所选用的逻辑加密性IC 卡而言，本身有一系列安全性保护措施：唯一的卡号。每张卡都由考生证管理部门（招生办）发卡前初始化，形成唯一的卡号，卡号是只读（不能修改）的。1、密码只允许探测4 次。每张卡的密码是由卡号通过密钥加密算法生成的。外人试图探测卡密码超过4 次，此卡就永远不能使用。2、系统区内容外人不可知。IC 卡的某些单元（例如32 字节）可设计成不可改写，它们用
13、作系统区，系统区的内容是根据卡密码按照密钥加密算法生成乱码，他人根本无法复制，加密算法可由准考证管理部门确定。3、校验值外人不可知。卡内信息完整性检查则利用存在信息区的“校验值”来实现，形成“校验值”的密钥与加密算法也是由准考证管理部门确定的。准考证的安全保护措施从图2.1 可以看出，位于最内层的核心数据是受到卡密码、系统区、效验值这样三层保护的，三层保护的基础是由准考证管理部门选定的密钥、算法与准考证管理部门初始化形成的卡号。深圳市特中科实业发展有限公司 电话：0755-6955008 传真：0755-6616763 网站： E-mail: _地址：深圳市南山区科技园深南花园 C 座 14
14、层 指纹 IC 卡 准考证管理技术设计方案 5/6图2.1 IC 卡准考证的安全措施结构图防作弊除对考生指纹采集、准考证的收发严格控制，要保证一个指纹也可以误采集，一张也不能丢失。从技术层面考虑，由于密钥是由准考证管理的高层人员控制，可以随时变更的，所以具有很好的防作弊效果。抗干扰能力IC 卡有较好的电气和抗干扰性能，改写卡内数据可达十万次，数据保存时间可大于10 年。2.5.2 满足速度要求通过门闸时的指纹比对仅需不到1 秒钟，连同考生通过门闸时间，平均会小于4秒。第三章 指纹IC卡准考证3.1 准考证IC 卡的选型针对准考证IC 卡的使用原则和将来异地报考功能的扩充，在尽量保持卡的安全性的
15、基础上降低IC 卡的硬件成本，我们建议使用特中科公司选用的2214 卡。该卡具有主密码保护功能，主密码有错误记数与自毁功能。2214 卡的存储容量完全可以满足准考证系统的要求。该卡的另一个特性是所有字节都可以设置成写保护，其具体办法是每个字节都有一个写保护位，一旦此保护位置1，则该字节就不能改写（保护位置1 后本身也不能改写） ，利用此功能，完全可以在整张卡中划出一定的空间（如32字节）用于系统身份的识别，此系统区在初始化时写好后就将写保护置1，以后就不能修改。这32 字节的内容由俱乐部管理部门决定并定期修改，完全能保证卡的安全性。深圳市特中科实业发展有限公司 电话：0755-6955008
16、传真：0755-6616763 网站： E-mail: _地址：深圳市南山区科技园深南花园 C 座 14 层 指纹 IC 卡 准考证管理技术设计方案 6/63.2 指纹IC 卡准考证制作由招生办统一对智能卡准考证初始化，形成卡序列号以及其他公共信息，使之成为有效的准考证。报考部门向招生办按计划领取，然后向考生发放。注册部门在发放准考证时，需把个性化信息写入IC 卡中，如姓名、指纹信息以及注册日期、有效时间等。3.3 指纹IC 卡准考证的表面设计IC 卡准考证除了简单的准考证作用外，还可对卡表面进行通用和特殊设计，以使该准考证具有收藏价值。对准考证的两面可分别处理：正面(带IC 芯片)，可以印刷
17、考生个人信息。反面(不带IC 芯片) 可考虑租借给当地的知名企业单位做广告，扩大当地企业的知名度。卡表面通用设计可以用两种方式确定：一是由招生办提供设计好图案，其尺寸大小ISO7816 规定的IC 卡标准尺寸。二是由招生办提出设计要求和题材范围，由特中科公司设计，再由招生办确认。另外对于特殊的用户（监考老师证） ，可在卡面留出照片位置，然后在考试管理中心实地采集照片并打印在卡上，增加卡的安全性价值。3.4 准考证的使用3.4.1考场进出口考场进出口的中心设备是三辊式可落杆通道门闸。其外形见图3.2.图3.2考场通道门闸每位考生通过门闸的时间约为4 秒，考虑考生之间的延时间隔，一般来说，每位考生
18、通过门闸的时间均小于5 秒，这样，每个通道每分钟可通过12 位考生。通道门闸是指纹读写器和IC 卡读写器联合控制的，当IC 卡读写器通过比对卡内指纹与现场采集通过门闸考生的指纹一致，则启动门闸放行。IC 卡读写器还把考生的通过情况记录在内存中，由工作人员定时地（或在下班时）通过汇总管理卡（一种工作人员专用的IC 卡）或RS485 接口将数据传输到计算机，并进一步汇集到数据库中。为了应付紧急疏散等异常情况，所以本门闸是可落杆的，强行控制通道处于常通状态。深圳市特中科实业发展有限公司 电话：0755-6955008 传真：0755-6616763 网站： E-mail: _地址：深圳市南山区科技园
19、深南花园 C 座 14 层 指纹 IC 卡 准考证管理技术设计方案 7/63.4.2手持式读写器特中科手持机脱离计算机单独运行，采用自备普通电池，可随身携带，小巧玲珑，是作为考场对考生准考证的IC 卡的真实性、有效性进行验证的工具。应用时将考生的准考证插入手持机中，手持机自动读取该卡的相关数据，并自动对其进行真实性、有效性鉴别。在手持机开机状况下，对是否有IC 卡插入始终处于一种查询状态，当有IC 卡插入的时候，手持机自动开始对该IC 卡进行伪卡、坏卡、废卡的鉴别。在确认准考卡有效后，手持机读取准考卡中保存的指纹信息，准考只要在手持机的指纹采集仪上轻轻按一下手指，手持机自动识别准考身份，显示有关准考的信息。使用极为简单。由于手持机作为一种便携使用智能卡读写及指纹识别器，在使用的时候一般都需要脱离上层计算机而独立使用，需要操作人员对手持机的键盘直接进行操作，手持机根据相应的键盘命令做出相应的反应。特中科手持机具有12864 的液晶显示屏，可显示4 行8 字汉字，通过显示屏可以显示手持机的操作状态和操作结果，可以动态、适时地反映准考准考证的情况。
