IBM指紋識別器

常見問題解答：

（目前ＩＢＭ有Ｔ４２，Ｔ４３，Ｔ６０等機型采用指紋識別器．）

1.何謂 IBM 集成指紋識別器？

　　IBM集成式指紋識別器是一種新的安全設備，該設備正被引入到IBM ThinkPad T42的某些型號上。

IBM集成式指紋識別器允許其用戶在他們的系統(tǒng)上注冊指紋并且作為認證設備來取代BIOS以及Windows密碼。該指紋讀卡器也能夠作為認證設備應用在已全線預裝了IBM嵌入式安全子系統(tǒng)的IBM

ThinkPad T42系統(tǒng)上。我們 T42 產(chǎn)品線的某些機型上正在引用這一技術。該設備將使用戶在這些系統(tǒng)上注冊他們的指紋，然后將這種識別器用作驗證設備來取代 BIOS 和 Windows 密碼。該集成指紋識別器還可用作帶有 IBM 嵌入式安全子系統(tǒng)的驗證設備，現(xiàn)在 T42 機上均已預裝IBM 嵌入式安全子系統(tǒng)。

2. IBM 為什么要推出這種技術？

　　IBM集成式指紋識別器簡化了認證到Windows系統(tǒng)的手段，消除了用戶記住多個密碼的煩惱并籍此降低IT部門接收到的因密碼忘記產(chǎn)生的求助。 IBM 集成指紋識別器提供了 Windows 系統(tǒng)驗證的簡單方法，從而使用戶無需記住多個密碼，因此減少了因忘記密碼而致電支持中心的次數(shù)。當與帶有密碼管理器的 IBM 客戶端安全軟件結合使用時，指紋識別器可作為使用 IBM 嵌入式安全子系統(tǒng)保護操作的驗證方法。指紋技術提供了唯一用戶身份識別的安全性，以及無需繁瑣的外部設備的集成設計方法。

3. ThinkPad T42 中使用的 IBM 指紋識別器是哪家制造商制造的？

　　其原始制造商為 ST Micro。自 IBM 與 ST 簽定合同以來，ST 就成立新的公司 UPEK，致力于生物識別方面業(yè)務

4. 哪些軟件可用于幫助管理集成指紋識別器？

　　IBM 擁有已經(jīng)過 UPEK 許可的指紋管理軟件，并且正在將該軟件重新命名為“IBM 指紋軟件”。該軟件運行于 Windows 2000 和 XP，它可用作

1) 注冊和管理用戶指紋的指紋識別器界面

2) IBM 客戶端安全軟件 (CSS)管理驗證呼叫的一個界面（見問題 15）

3) 保存／管理指紋以用于替代 BIOS 和 Windows 登錄密碼的方法。

5. 集成指紋識別器具有什么樣的外形尺寸？

　　其外形在指紋識別器外形界中是一種新的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的郵票型指紋傳感器稱為按壓式傳感器。即，您的手指需平壓在該設備上以讓識別器獲取您的指紋印痕。

　　T42 集成的指紋識別器稱為滑動式傳感器。為進行讀取，您必須在識別器上滑動或拖動手指，或將手指刷過識別器。當手指在滑覺傳感器表面上滑動時，它會對您的手指連續(xù)進行“快照”。然后，滑覺傳感器將這些快照“縫合”在一起，形成尺寸可如同觸覺傳感器所拍攝的圖像一般大甚至更大的指紋圖像。

與按壓式傳感器相比，滑動式傳感器有如下優(yōu)勢：

· 滑動可實現(xiàn)讀取更大的指紋圖像。即，匹配器軟件對更多數(shù)據(jù)進行分析，因此出錯率非常小。

· 滑動式傳感器的尺寸僅為按壓式傳感器的 20%。與按壓式傳感器相比，滑動式傳感器更小的“占地面積”是符合人體工程學方面是一個關鍵特性。

6. 集成指紋識別器基于哪種技術？

　　感應或讀取指紋有多種不同方式；以下將探討其中的一些方式。集成指紋識別器所采用的技術稱為電容式傳感。該技術的基本原理是，它根據(jù)活體手指——請注意“活體”一詞——表層上的電阻變化傳導指紋圖像。皮膚的表皮層，包括手指的表皮層的細胞是非活體的。剝掉非活體細胞的表皮層可以看到第一層活體皮膚細胞，這些皮膚細胞具有一定量電阻。它們還在皮膚表層上組成特定形狀——常見的指紋嵴線和溝。細胞中的特定電學品質與細胞的排列方式這二者的結合使得皮膚表面的電阻能夠被測量到且其變化唯一。這就是電容式讀取器的工作方式——它首先讀取手指活體表皮的電阻變化，然后傳導顯示這些變化的手指圖。該圖看起來就像警察展示的標準指紋圖像。

　　電阻變化圖稱作指紋圖像。產(chǎn)生指紋圖像后會對其進行保存，或將其與另一個指紋圖像進行比較，以確定它們是否相同。

產(chǎn)生指紋圖像的其他方式有多種。

· 光學。該技術實質上是對手指表層進行拍照。警察使用印臺獲取指紋，這是光纖圖像的一個示例。它是一種較早的數(shù)字技術。

· 紅外線。其測量手指的溫度。這一因素的使用之一是驗證是否存在活體手指（死的或非常冷的手指不會通過驗證）。

· 雷達。它是一種光學變異，可發(fā)射雷達能量并讀取從呈現(xiàn)的手指上反射的信號。通過雷達可構建圖像并進行比較。

· 激光。激光的種類有多種。一種是使用激光燈來讀取皮膚表層下的毛細血管。激光有多種優(yōu)勢。一種是您無法利用從玻璃等物體上盜取的指紋來以假亂真。它不會在意皮膚的外觀，只關注皮膚下毛細血管的排列。另一種是如果手指是死的（切斷的或仍在尸體上），毛細血管便會干癟（無心搏），傳感器根本不會傳導圖像。該技術非常昂貴。

　　IBM 選擇了電容式傳感器，因為該技術在指紋界中占有主導地位；其它所有指紋識別技術均為技術跟隨者。該技術還非常成熟、穩(wěn)定可靠，并且是當今市場中價格相對最低廉的指紋傳感技術之一。

7. 指紋匹配是如何進行的？

　　對指紋掃描（無論使用什么方法）只是匹配過程的開始。匹配過程中第一步為注冊。信息技術中，生物匹配的目的是驗證。這意味著您必須首先定義用戶 ID，然后注冊與該用戶ID 相關的指紋。當您注冊指紋時，您必須重復將一個手指呈現(xiàn)給傳感器，直至注冊軟件已從該手指上捕獲了在未來進行指紋驗證時足以能夠識別指紋的信息。通常，三次測量足以實現(xiàn)這一目的。

　　如果您放置一個手指進行驗證，連接在指紋識別器上的軟件匹配器便對所放置的手指圖像進行分析，并將其與該指紋識別器所具有的已注冊指紋進行比較。如果匹配，您便通過了驗證。如果不匹配，您便通不過驗證。

指紋匹配戰(zhàn)略有三種。

1. 細節(jié)匹配器。如同大多數(shù)警匪劇中所使用的，這是指紋匹配的原始方法。其尋找指紋中嵴線形成的唯一模式，包括嵴線末端的位置和它們分*的方式。嵴線末端或分叉點稱為“節(jié)點”。一些節(jié)點數(shù)被視為指紋注冊的一部分。當指紋與已注冊指紋進行比較時，匹配器會尋找所呈現(xiàn)的指紋中與保存的已注冊指紋中相同的節(jié)點。如果各點間出現(xiàn)足夠的匹配，則有效ID 便被確定。從計算上講，這很容易快速執(zhí)行，并且需要的程序較小。執(zhí)行匹配時，它在這三方式中錯誤率最高。保存的數(shù)據(jù)就是一系列節(jié)點，而非手指圖像。

2. 相關匹配器。這種方法更加復雜，它將兩種指紋的所有方面進行比較，以尋找匹配。這些特性包括嵴線寬度、溝寬度、嵴線的方向與排列，以及其它眾多因素。從計算上講，這比細節(jié)更苛刻。其程序較大且緩慢�？傮w上它比細節(jié)匹配器更可靠。相關匹配器保存了已注冊指紋的圖像。

3. 細節(jié)匹配器與相關匹配器的組合。這是一種新的方法，它將這兩種戰(zhàn)略相結合，獲得了如同細節(jié)匹配器一般小和快、如同相關匹配器一樣可*的優(yōu)勢。

IBM集成指紋識別器使用細節(jié)匹配器。

8.我可以通過什么方式使用集成指紋識別器？

1. 您可以注冊指紋，以便用于“預引導驗證”。 即，您可以配置您的 T42，使其在開機時需要提供指紋——假設您已為系統(tǒng)配置了一個或多個 BIOS 密碼。指紋識別器子系統(tǒng)能夠安全地記住這些密碼，并且在您正確通過指紋驗證時可代表您將這些密碼提供給 BIOS。該識別器能夠保存和重新調用 BIOS 開機密碼 (POP) 和三個不同的硬盤驅動器 (HDD) 密碼（每一個均針對三個驅動器）。提示時，如果您提供了一個匹配的指紋，則指紋軟件便會將請求的密碼（假定先前已保存了它們）提供給BIOS。此外，該指紋識別器還提供了一個配置選項，該選項可使您使用相同指紋登錄到 Windows 帳戶——啟動時只要手指一刷，您的 PC 即可登錄到桌面。

2. 帶有集成指紋識別器的所有 T42 機型均標配 IBM 嵌入式安全子系統(tǒng) (ESS)。因此，T42 用戶可將該識別器用作現(xiàn)有 IBM 客戶端安全子系統(tǒng)(CSS) 的另一種驗證方法，這些應用包括密碼管理器、Windows 密碼更、文件與文件夾加密 (FFE) 及認證保護。

.　　您可以使用該識別器來取代 Windows 2000 和 Windows XP 登錄密碼。IBM 指紋軟件有能力依據(jù)您所提供的指紋辨別出您是誰從而選擇您的用戶名和密碼-您無需在登陸界面手動敲入，這些均由該應用程序幫您處理。該功能獨立于 IBM 客戶端安全軟件，因此不受可信賴平臺模塊（TPM，也稱為安全芯片）的保護。為運行 IBM CSS 的用戶實現(xiàn)最佳的安全結果，還請通過 CSS 策略實施 Windows 密碼更換。

9.使用指紋識別器時用戶具有什么樣的隨需即用體驗？

　　用戶第一次打開配有集成指紋識別器的新 IBM 計算機時，會看到 Windows

桌面上出現(xiàn)閃屏。該屏幕提示您開始注冊指紋。用戶可同意并進行注冊，或忽略該閃屏。進而，用戶可選 “Don’t remind me again” 框。

　　如果用戶選擇注冊，則注冊一個或多個指紋的注冊過程便開始。指紋模板以與有效用戶 ID 相關的方式保存在系統(tǒng)中。該注冊過程包括保存用戶的 Windows 密碼，注冊一個或多個指紋，以及配置預引導支持（選擇在預引導環(huán)境中使用的指紋）。

　　用戶已完成注冊后，系統(tǒng)會詢問是否要啟用針對預引導環(huán)境的這些密碼。這與開機密碼 (POP) 和硬盤驅動器 (HDD) 密碼相關。

　　注意：如果您設置了所有這些密碼，請不要將其丟失。例如，如果識別器出現(xiàn)故障，而您設置了某些密碼，那么您將需要輸入這些密碼以通過認證。

針對 BIOS 密碼的使用，您可以選擇指定 21 個注冊指紋。

10. 如何保存我的指紋？它們是否安全？

　　在指紋注冊過程中，要求用戶將每一個注冊手指刷三次。每一次刷手指時，指紋軟件僅記錄指紋的些圖案元素。取三次刷手指所獲得的這些圖案元素的平均值，然后生成一個數(shù)學公式，這一公式在統(tǒng)計上是該手指的唯一公式。隨后對稱為模板的該公式進行加密，并將其保存到硬盤驅動器上。注意，該指紋軟件不保存指紋的實際數(shù)字圖像。

11. 是否有在公司中集中管理指紋的方法？

　　有。由于指紋模板保存在文件夾中，它們可通過 Windows Active Directory 由標準 Windows 管理軟件加以管理。此外，還有 UPEK 提供的指紋模板管理工具此外，UPEK也有指紋模塊管理工具，但 IBM 不提供也不支持該服務?人，以便其通過指紋識別器訪問我的計算機？可以注冊多少人？

　　可以。用戶可使用集成指紋識別器共享相同PC。每當有新的用戶注冊的時候，該用戶能夠將其最多10個手指的指紋信息與其Windows用戶ID和密碼一起存儲下來。每次新用戶登錄時，用戶可注冊十個 (10) 指紋，保存這些指紋時可設置該用戶的 Windows 用戶 ID 和密碼。即，如果 Bob 與 Alice 共享一臺 PC，當 Bob 打開 PC 并滑動手指時，他會登錄到 Bob 的桌面。當 Alice 打開該 PC 并滑動手指時，她會登錄到 Alice 的桌面。

　　可為預引導驗證保存的指紋數(shù)為 21 個。即支持最多不超過 21

個人對同一臺PC的共享。而對于通過注冊指紋來替代Windows登陸密碼或與IBM客戶端安全密碼管理軟件共同使用時，可以注冊的用戶數(shù)并沒有實際限制�？晒蚕� PC

上的這一功能�？勺�冊指紋來替代 Windows 登錄密碼或與 IBM 客戶端安全密碼管理器結合使用的 Windows

用戶數(shù)沒有實際限制。但對于密碼管理器運行而言，每位用戶必須在 CSS 中進行注冊，這樣 CSS 可將每位用戶的密碼與該 PC 上其他人的分離開來。

13. 當我需要更改 BIOS 和／或 Windows 密碼時會出現(xiàn)哪些操作？

　　通過 IBM 指紋軟件，用戶可配置系統(tǒng)來取代他們的 BIOS 和 Windows 密碼。然后指紋軟件就將這些密碼保存在安全的緩存中。在驗證過程中，當指紋軟件獲得了一次有效的指紋匹配時，它會檢索出相應的密碼，并根據(jù)要求將密碼交付給BIOS或/和Windows系統(tǒng)。要求時將其提供給 BIOS 和／或 Windows。

　　用戶可通過他們在無指紋機型中所采用的相同方式，利用 BIOS 實用程序更改他們的 BIOS 密碼。同樣，他們會像往常一樣通過 Windows 軟件更改他們的 Windows 密碼。但在做過密碼更改過的下一次出現(xiàn)指紋驗證提示的時候，用戶會被要求重新輸入一下那個新的密碼。IBM指紋軟件將驗證用戶鍵入了正確的密碼，并將該密碼該密碼保存到硬盤驅動器上安全的加密緩存區(qū)域中。 但下一次他們進行這種密碼更改后，系統(tǒng)會顯示指紋提示，并提示用戶重新輸入新密碼。IBM 指紋軟件驗證用戶是否鍵入了正確的密碼，之后將該密碼保存到硬盤驅動器上安全的加密緩存區(qū)域中。

14. 如果集成指紋識別器出現(xiàn)故障怎么辦？我是否還能夠登錄到我的計算機？

　　如果集成指紋識別器出現(xiàn)故障，您的系統(tǒng)將會恢復到使用密碼的狀態(tài)。在啟動時用戶則被要求您輸入開機密碼和／或硬盤驅動器密碼（如果使用了這些密碼）。在登錄 Windows 時將提示輸入 Windows 密碼。在使用密碼管理器等客戶端安全軟件應用程序過程中，您將需要輸入 CSS 密碼。

15. 集成指紋識別器如何與 IBM 客戶端安全軟件進行互操作？

　　指紋識別器與 CSS 之間的所有對話均通過 IBM 指紋軟件進行。IBM 指紋軟件主要用于注冊和管理指紋模板。所有來自 于CSS 的指紋驗證請求均被傳遞給 IBM 指紋軟件，以進行驗證。從 CSS 角度講，集成式指紋識別器的角色就是另外一個提供驗證的設備。

　　指紋識別器與 CSS 之間的所有診斷均通過 IBM 指紋軟件進行。IBM 指紋軟件主要用于注冊和管理指紋模板。來自 CSS 的所有指紋驗證請求均被傳遞給 IBM 指紋軟件，以進行驗證。從 CSS 角度講，集成指紋識別器可作為另一個驗證設備。

16. 集成指紋識別器如何與利用 IBM 嵌入式安全子系統(tǒng) (ESS) 的 IBM 合作伙伴應用程序協(xié)調工作？

　　集成式指紋識別器可作為支持 ESS 的另一個驗證設備。任何產(chǎn)生用戶驗證請求的CSS應用程序均可受益于該設備。可生成針對用戶的驗證請求的所有 CSS 應用程序均可利用該識別器。例如，它可與 IBM 客戶端安全密碼管理器和文件與文件夾加密工具結合使用。

　　任何需要自身驗證的第三方應用程序仍將需要驗證，即使存在指紋識別器時也是如此。例如，Utimaco SafeGuard Easy 將自身預引導用戶 ID 和密碼作為安全元素。IBM 指紋軟件與 Utimaco SGE 之間無當前功能。因此，如果用戶通過刷指紋旁路了 BIOS 密碼設置，則啟動過程將是刷手指進入 BIOS，輸入Utimaco SGE 用戶 ID 和密碼，然后繼續(xù)登錄到 Windows。由于大多數(shù)對完全硬盤驅動器加密感興趣的用戶最關心安全性，因此這可以作為雙因素驗證方法安全性提問：如手指被切斷

17. 指紋匹配器的可*性如何？其不讓我登錄的幾率有多少？有人即使沒有注冊也能“以假亂真”并登錄到系統(tǒng)的幾率有多少？

用于評估匹配器可靠性的等級有三個。

1. 拒識率。是指實際匹配，但匹配器覺得不匹配的情況。實際上存在匹配時匹配器確定沒有匹配。當安全性不太重要，重要的是僅通過一次測量便可順利登錄時，用戶需要較低的拒識率。

2. 誤識率。是指實際不匹配，但匹配器誤以為匹配的情況。實際上不存在匹配時匹配器確定存在匹配。當真正重要的是確信存在匹配時，您需要極低的誤識率。

3. 交叉錯誤率。總體上，匹配器程序可加以調諧，以改善拒識率而犧牲誤識率，或者反過來。為進行這兩個操作，您必須改善匹配器程序或更改為本身更精確的匹配器程序類型（本質上相關匹配器優(yōu)勝于細節(jié)匹配器，但比細節(jié)匹配器更大、更緩慢。）交叉錯誤率是誤識率等同于拒識率的點。

　　隨著匹配技術與傳感器技術的發(fā)展，錯誤率一直在平穩(wěn)地降低�？傮w而言，指紋識別器廠商將對該軟件進行調諧，以提高拒識率而降低誤識率。其原因是如果您被錯誤的拒絕，您只要再次刷一下手指即可。但如果您被錯誤的通過驗證，您便能夠訪問您本應沒有訪問權的內容。

　　一次測量時，最新傳感器的錯誤率為 3% 左右的拒識率和 1% 或更低的誤識率。即，隨便一個人在您的 PC 上滑動手指時，通過驗證的幾率不足 1%。對于 IBM集成指紋識別器而言，進行三次指紋驗證時，拒識率不足 0.5%。

　　已知的指紋識別器攻擊有許多種。有些非常具有想象力，例如用彈道凝膠或軟塑料等物體造一個假手指，將從玻璃上采集的指紋用膠帶綁在該手指上，然后用它來觸摸傳感器。在實驗室設置中，對傳感器技術的攻擊成功次數(shù)有限。該傳感器制造商將這些攻擊放在首要位置，并且不斷更新他們的匹配器，以抵制這些攻擊。到現(xiàn)在為止，所有已知的現(xiàn)有攻擊均針對觸覺傳感器。

18. 如果我割破了手指、切斷了手指或以其它方式損傷了手指肉墊該怎么辦？

　　手指上的嚴重的創(chuàng)傷導致集成式指紋識別器無法進行匹配比對的情況時可能的。手指可能嚴重受損，以致集成指紋識別器無法進行匹配。如果損傷是永久性的，則一旦復原后應重新注冊。由于一個手指可能受到損傷，或者一只手上的所有手指均可能受到損傷，因此建議用戶每只手至少注冊一個手指。

　　如果您發(fā)現(xiàn)自己遇到無法匹配指紋的情況，您可以旁路集成指紋識別器，并根據(jù)您的設置，返回使用 BIOS 和／或 CSS 密碼。

19. 如果我的手指被切斷了，該手指是否還能夠用于訪問我的 PC？

　　像集成指紋識別器這樣的電容式傳感器用于測量活體手指的電屬性。斷指的電屬性與活體手指的不同。實際上，一旦手指的電屬性腐爛超過一定程度，它們是完全不同的，以致電容式傳感器無法讀取斷指。手指一脫落身體或身體死亡后，該手指的電屬性立即開始腐爛。斷指電屬性腐爛到電容式傳感器不再識別該手指時需要約15 分鐘。

20. 現(xiàn)有指紋數(shù)據(jù)庫能否與集成指紋識別器結合使用？

　　不能。眾多執(zhí)法機構出于各種原因保留他們自己人員的數(shù)字指紋，其中包括將這些指紋從犯罪現(xiàn)場消除。為此目的收集的指紋通常為利用某些其它光學技術拍攝的印臺手指的數(shù)字圖像。如上所述，集成指紋識別器使用電容式傳感器。因此，數(shù)字指紋不能用于替代正常注冊過程。注意，電容式傳感器不讀取死表皮，而是讀取或表皮下的活皮膚。光學指紋只是外觀如同相同手指的電容指紋，但它們之間存在許多細微的差別。如果您運行匹配軟件來對這兩種指紋進行匹配驗證，您會發(fā)現(xiàn)光學指紋的匹配結果極差——即拒識率非常高（圖像指紋實際上是相同手指的指紋時，該軟件確定不是）�？傊�，具有現(xiàn)有數(shù)字指紋集的任何人仍需要使用 IBM 指紋軟件注冊他們的指紋。

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