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基于生物识别技术的考试身份认证系统的框架设

2015-06-24 01:06 摘 要 生物识别技术是一种理想的身份认证方式，把它应用到考试身份认证系统中可以有效解决考试作弊等问题。基于系统的扩展性、重用性，利用SOA架构技术实现了考试身份识别系统的框架设计，使得该方案可以布局在两种不同的网络环境下，为不同的客户应用程序提供认证服务，并动态支持各种生物认证技术。 关键词 生物识别；身份认证；SOA；Web服务 1 引言 在现行的考试中大多采用传统的证件核对或相片比对的身份认证方式，冒名顶替和证件丢失现象时有发生，已经成为中国这一考试大国一个顽症。因而建立一套行之有效的考试身份认证系统成为有关方面亟待解决的问题。生物识别技术以其特有的唯一性、永久性和防伪性等优点使其在各种身份认证系统中得到了广泛的重视[1]，大量的开发应用研究正在逐渐实施中。有鉴于此，我们把生物识别技术引入到考试身份认证系统中，并结合现在广泛采用的面向服务的架构（Service Oriented Architecture，SOA）技术来提高系统的通用性、重用性、稳定性。2 SOA架构技术分析 考虑到考试身份认证系统的扩展性、可维护性以及未来的战略性，在设计中使用了SOA架构理念，在具体的设计和实现中使用.NET实现一个N层架构。SOA技术当前已经成为软件技术发展的一个重要方向，该架构以实现交互式软件间松耦合为目的。SOA架构解决了CORBA和DCOM技术在解决软件重用性和维护性上的不足。总体来说，它具有松耦合、位置透明、代码重用、统一服务、平台独立性等优点[2]。 在SOA架构的实现上Web服务是比较理想的方式，如图1所示Web服务是WS-I组织（ws-i.org）定义的一套共通的分布式应用程序标准，利用HTTP、XML、SOAP和WSDL这些标准规范，实现跨平台，跨语言，因特网的整合目的[3]。SOA是一个架构上的概念，而Web服务是一个实现上的概念。所有的Web服务的实现都可归类为SOA，但SOA的实现方式不仅仅只有Web服务一种，也可以使用CORBA,J2EE,COM ,Remoting等来实现，因而这里采用Web服务方式来实现SOA架构。图1 Web服务架构 考虑到不同的考试应用环境，有必要提供不同的服务接口。在考试身份认证的分布点地域很大时势必需要通过Internet，使用Web服务接口，它使系统具有跨越不同平台的能力。而当认证局限在一个局域网的环境下，客户应用程序以.NET语言编写，使用Remoting接口，它比Web服务的效率要高一些。3 整体设计 一直以来生物认证的技术在不断发展，更有效、更快速的算法不断涌现，使用N层架构易于今后的维护和升级，升级时只需要对考试身份认证层做改动，对其他层次的改动可以降到最低。就使用的客户角度来讲，系统主要是要提供身份的认证，不过考虑系统数据库的建立，考试身份认证系统应提供两种服务：注册用户和认证用户。为此，整个系统的逻辑实现框图如图2所示。图2 系统实现框图 整个考试身份认证系统介于客户应用程序的客户端和服务端之间。客户应用程序有两类：自身没有认证系统的客户程序和自身拥有认证系统的客户程序。客户应用程序的客户端先要通过考试身份认证系统的认证，才能与客户应用程序的服务端通信。自己没有认证系统的客户程序与自己拥有认证系统的客户程序相比，需要与数据库交互。 在设计中，整个考试身份认证系统逻辑上可以分为三层：接口层，生物认证层和数据层。其中接口层由Web服务层和生物外观层组成，这两层合作解决了与其他应用程序集成的问题。如果客户程序是以.NET语言编写，且运行在局域网中，则可以使用Remoting技术直接调用生物外观层来使用服务。如果不是使用.NET语言编写，且需要跨越因特网，则可以调用Web服务层以享用服务。Web服务在实现上是通过委托给生物外观层实现的。而生物外观层解决了与不同算法的生物认证、不同类型的生物认证集成的问题。4 考试身份认证系统的技术实现