07/28 －指紋辨識：從概念的起源到技術的體現

2016 年 07 月 28 日

投票時忘記帶印章，可以用指印代替；發生意外，指紋也能夠協助破案；隨著生物辨識技術發展愈趨精密，指紋還能夠用於資料加密、線上支付，以及智慧門鎖等用途。回溯指紋的歷史，距離指紋辨識的概念第一次被運用（1858 年 7 月 28 日），已經有近 2 世紀的時間了。

指紋辨識的概念起源

指紋是靈長類的手指指腹上由凹凸不平的皮膚形成之紋路，由於每個人類的指紋都是獨一無二且難以改變的，便成了醫學與犯罪學上用來辨識個人的絕佳工具，而從古代社會開始，就有運用指紋的紀錄，例如巴比倫泥板紀錄的商業合約就以指紋當作雙方同意的印章。

1858 年，一名駐印度殖民地的英國法官赫歇爾（William Herschel），為了避免商業交易詐騙案，命令當地商人康尼（Rajyadhar Konai）在合約書上蓋上手印。赫歇爾起初只是怕簽名容易被偽造或遭到事後否認，因此改用手印嚇唬康尼，沒想到人們卻開始因蓋手印的「貼身接觸」而對合約感到義務性。於是赫歇爾便規定：所有法律文件上都必須使用指印。

赫歇爾也藉此蒐集到了大量的掌紋和指紋檔案，從中分析後，發現每個人手上的紋路都是獨特且不變的，而且食指與中指便足以代替完整的掌印，赫歇爾更將他的研究集成《指紋的起源》（The Origin of Fingerprinting）一書。雖然當時的指紋也僅只能依靠肉眼辨別，但赫歇爾的成果仍為往後建立了「指紋個人辨識」的根基。

現代指紋辨識技術

隨著越來越大規模地運用指紋辨識以及電腦科技進步，這項技術也從刑事偵查、商業用途，逐漸發展到近代常見的個人身份鑑別。以採樣指紋的方式來說，除了最原始的掃描拓印在紙上的指紋影像，還有光學式、半導體和超音波等途徑。

光學式採集指紋是先透過活體指紋壓印在玻璃菱鏡上，指紋上凹陷的脊溝與玻璃間的空隙因含有空氣而構成反射，呈現白色紋線（反之，指紋皮膚上凸出的脊脈則因緊密接觸無法反射，呈現黑色紋線），光學指紋讀取機裡的攝影機則會直接攝取該影像並輸入電腦。半導體式運用地最廣泛的則是半導體電容式指紋傳感器，指紋紋路與面板接觸時會形成不同的電容值，根據接觸所產生的電磁場來取得指紋樣本，由於感應器的體積小，加上取得指紋影像的高解析度與高辨識度，半導體指紋感應的問世也實現了指紋識別系統小型化、個人化與省電化的願景，例如 iPhone 6 正是使用此技術。

因應人類手指頭上那獨一無二的紋路，古代社會就開始發展了指紋辨識的概念，但也是直到近代才有完善的技術來體現。從十九世紀土法煉鋼法的指紋辨識至今，這項技術不斷以翻倍的速度在成長，在個人智慧裝置愈趨發達的未來，指紋辨識技術及其他生物辨識或許能夠給予我們更有保障的雲端未來。

參考資料：

封面圖片來源：Wikimedia。