正在阅读:指纹中那些独一无二的线条 到底藏着什么秘密?指纹中那些独一无二的线条 到底藏着什么秘密?

2019-07-14 00:15 出处:PConline原创 作者:卡夫卡 责任编辑:sunziyi

  [PConline 杂谈]有时候,指纹真的是一种神奇的存在,尽管人人皆有,但却各不相同。你知道吗?指纹重复的概率极小极小,大概只有150亿分之一,因此也称其为“人体身份证”。那么,你是否仔细观察过指尖这些细细小小的纹路呢?

   其实,我们的指纹在胎儿时期就已形成了,而影响指纹图案的因素就是基因和生长环境,即便是基因相同且生长在同一个子宫里的同卵双胞胎,也会因为生长过程中的细微差异,而使他们的指纹产生差别。

   日常生活中,除了比较普及的指纹考勤系统外,指纹在刑侦案件中也起着非常重要的作用,是指控凶手的重要证据。指纹一直都是犯罪现场调查人员的最爱,他们也从没有停止对指纹鉴识手段的深入研究,探究指纹在我们生活中隐藏的更多秘密。那么,这些独一无二指尖线条,到底隐藏着什么呢?

   实际上,一枚指纹中隐藏着更多生物化学层面的信息。基本可以分成三大类:人体产生的汗液分子;进入我们体内后排出去的分子;污染我们之间的分子。研究表明,这些产物的组成在不同年龄、性别、健康状态的人群当中,有很大差别。

   如果能对这些成分进行充分分析,即使不依靠指纹数据库,刑侦人员也能掌握有关指纹主人的种种线索。夸张的讲,这些分子是我们一切行动的“目击者”。当有合适的技术时它就会开口说话,讲述我们自己都不曾注意的细节。

   据有关研究显示,指纹甚至可以鉴别性别。从过去已有的实验中我们发现,女性体内的氨基酸水平要高于男性。以此为基础,研究者设计了一个由两种酶类组成的生化反应系统,用于检测指纹当中的氨基酸含量。在刑事案件中,一些善于乔装作案的犯罪嫌疑人很容易迷惑警方的视线,但如果通过指纹就可以知道疑犯的性别,大大加快破案的速度,尤其在连环案件中,其所发挥的作用更重要。

   早在2006年,英国的法医学专家便提出过一个理论,认为吸烟者的汗液里会分泌可替宁,即尼古丁的一种代谢产物。因此,鉴别人员可以通过检测指纹中的可替宁,来判断指纹所有者是否吸烟。

   不仅如此,除了是否吸烟外,另一位英国法医学家还提出指纹分泌物可以帮助警方了解其所有者的饮食习惯。比如那些常吃罐头食品和垃圾食品的人,他们汗液中的盐分会比较高,而这些盐分也会随着汗液体现在指纹中。如果从指纹中测出了很高的含盐量,那么这位的饮食习惯就可能很不健康,而随即推测出他的体型可能偏于肥胖。

   所以,指纹隐藏着所以关于你的信息,你的健康、你的行为以及你的生活方式。只要轻轻触碰,指纹就会留下关于你的信息。或许,不远的将来这些指纹还能告诉我们更多关于你的事情。

   其实,在更早些时候,来自复旦大学的研究人员们曾在《IEEE Transactions on Image Processing》上发表论文称,指纹不仅代表着我们的个人身份,还能传递秘密信息。看看你们的手指便会发现,这些指纹偶尔会旋转成螺旋状的连续线条,而复旦大学的研究人员就是将秘密信息编码到这些螺旋点中。

   首先,该技术要将所需消息编码成多项式的数学方程,这些秘密信息可以是一个网址或“同一个地方上午十点见”这样的短句,然后再将秘密信息映射到指纹螺旋特征中的一系列2D点。

   在指纹的这些构造和特征内,秘密消息可以在具有不同极性的一系列2D点中被映射出来。对此,该项研究的作者李晟解释表示:“这些点代表了秘密并模仿了要构建的指纹的脊状结尾和分叉”。

   正如上面的图篇片所示,秘密消息可以被转换成数学方程,然后被编码成在指纹的漩涡中绘制的一系列方向2D点。在围绕这些螺旋布置一系列2D点之后,在与指纹的连续线合成。之后,合并所有数据以创建指纹的全息图,保持数据点的极性和位置,安全地隐藏这些“秘密”。只有知道指纹重构多项式密钥的人才能解密秘密消息。

   “抛开概念不谈,我们发现最令人惊讶的事情是构建此类指纹图像的稳定性,它能够抵御一系列破坏。即使构建的指纹图像经过二值化,细化或严格压缩,我们仍可以获得相对较高的数据提取精度”李晟说到。

   目前,由李晟与其同事张新鹏开发的此项技术,只能用于指纹的数字图像,与传统的图像信息编码方式相比,新技术更具优势。通常,对图像中的信息进行编码涉及改变像素,这也就不可避免地导致视觉上的失真或在统计上警告攻击者的消息,而在图像的极性中嵌入秘密消息,则完全可以避开这种情况发生,从而使消息不被注意。

 
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