前言

...21世纪，国家之间、企业之间的竞争将突出的体现在人才的竞争上，而人才的培养要靠教育。十一届三中全会以来，特别是近年来，中国的教育事业发展迅速，高等教育、自学考试、职业教育和再教育等自成体系并且互为补充。考试，作为检验学习成果和个人能力的重要手段，历来深受重视。据不完全统计：2001年仅参加高考的人数就达到453万。参加高等教育自学考试、成人高考、会计师、律师资格考试等国家级的考试人数则更多。
...伴随着各级各类的考试，作弊从来就没有停止过，而且愈演愈烈。教育部自考办考务与监察处表示：考试作弊作为一种社会性问题，在当前市场经济交易原则泛化、急功近利观念上升等不良风气影响下，包括自考在内的各种考试中，作弊的人数、手段、心态等方面，的确是日益呈现出复杂化、严重化的倾向。近年来，考试作弊的手段也越来越“高明”：从夹带，抄袭发展到利用BB机，手机传递答案，甚至利用数码合成手段制作假证件、雇佣“枪手”冒名顶替等等。这已严重的影响到了考试的公正性和严肃性。
...目前，在各级各类考试中都已出现了“枪手”，枪手已经成为了一种新兴职业，有的人替考托福、GRE可以一次收入三万元。考试替考严重地败坏了社会风气，不能将真正有能力、有学识的人才选拔出来，这种考试已经失去了考试的意义。
...此外，替考、作弊影响了各级考试的声誉，国外有些机构已经将在国内进行的GRE等考试的信誉等级降低，甚至出现了中国国内考试分数打折的怪现象。
...从某种意义可以说，考试的监管力度不够是最大的不公平。加强考试管理，严肃考试纪律，狠刹各种违纪，舞弊歪风已迫在眉睫。虽然各地对各种考试也加强了监考力度和处罚力度，这对于夹带、抄袭等传统作弊手段比较有效，而对于照片合成、制作假证件等多种利用先进科技手段进行的冒名顶替则收效甚微。众所周知，人的指纹具有唯一性与排他性，人各有异、终身不变、不怕丢失、不易假冒。那么能不能利用指纹来实现考生的身份识别呢？答案是肯定的，指纹考试管理系统就为这一难题提供了一个好的解决方案。

1、考试指纹系统简介

...考试指纹系统能有效防止伪造准考证、冒名顶替等作弊现象，可以有效的维护考生的切身利益，保证考试的公平、公开、公正。这套系统可以应用于各行各业、各种类型的考试中。
该系统采用一维科技自主知识产权的指纹识别算法，通过采集考生的指纹，照片等个人身份图文信息资料，建立一个完整的个人身份资料档案数据库。在考生参加考试时或考试后，系统对考生的身份进行认证，从而达到防止替考等的目的。
...根据指纹采集方式及比对方式的不同，可以分为以下三种方式：
...● 考场采用电脑作为比对设备，联机或脱机比对；
...● 采用POS机+IC卡方式；
...● 采用捺印采集、集中比对方式；

1.1 PC机方式

...PC机方式即在考场设置PC机，PC机安装采集仪。如果网络条件较好，可以直接与考试中心（教委）相连，通过网络在后台进行比对，否则可以事先将考场考试的考生指纹下载到PC机上（可通过网络或移动存储介质如软盘、优盘、移动硬盘、光盘等），考生考试时，输入准考证号，采集指纹，进行比对，比对通过，参加考试，否则不允许参加考试并接受调查。

1.2 POS机+IC卡方式

...考生在报名时，通过指纹采集仪采集考生的指纹、通过数码相机输入考生照片，连同其他身份资料一起输入到考试中心的数据库中，同时将指纹信息记录到IC卡式准考证上。考生携带含有考生基本资料、指纹信息、相片等的准考证，由监考老师手持POS机到考生座位，将记录有考生指纹等信息的IC卡插入POS机，同时现场采集考生活体指纹，与存储在IC卡中的该考生的原始指纹进行比对，验证考生身份。如果比对成功，则确认身份合法，否则，要多次确认，如果确实不能通过，则初步断定为替考并接受调查。至于考试时指纹验证的时间，可以放在考前，也可放在考后，为了不影响考生的心情，避免因为紧张无法通过的情况，建议将身份认证放在考试之后。

1.3 捺印采集、集中比对；

...考生在报名时，通过指纹采集仪采集考生的指纹、通过数码相机输入考生照片，连同其他身份资料，输入考试中心数据库，并在考前领取准考证。考试时，老师通过照片等资料确认考生身份，同时手持印泥，到考生座位将考生的指纹捺在答卷的指纹区内，考试结束后，将答卷送至考试中心，集中扫描、集中比对，鉴定考生身份是否合法以及考卷是否有效。

1.4 三种方式比较

...● PC机方式
......优点：可支持本地和后台比对（需网络支持）；可靠性高；依靠电脑强大的处理能力，比对速度快；界面友好，操作方便；可以不用IC卡，降低考生负担。
......缺点：使用不够灵活，电脑及网络投资较大。
...● POS机+IC卡方式
......优点：可靠性高，利用指纹结合考生相片、相关资料等其他身份认证手段，可以极大的提高系统的可靠性和实用性；
.........可以方便地与现有银行IC卡结合，指纹信息经过加密后，只有不到256字节，一名考生采集两枚指纹，加上基本资料等，也就600字节左右，可以充分利用现正在使用的银行IC卡的富余容量，实现一卡多用，证卡合一；如果现有银行卡容量没有富余或者无法利用的情况下，也可以使用独立的IC卡或在准考证上印制二维条码，二维条码的容量一般在1K字节左右，完全能够满足存储指纹等信息的要求；
.........在群众监督下现场识别，杜绝工作人员与考生联合作弊的情况发生；与现有考试流程基本一致、后期工作量小，投入适中。
......缺点：需要在每个考点添置POS机等实时比对设备，同时需要制作IC卡，增加考生的负担。

...● 捺印采集、集中比对

......优点：一次性投入小，非常容易实现；
......缺点：不适用于大型的考试系统。如果考生的人数较多，分布的地域较广，则后期的指纹录入和比对的工作量很大。而且，如果指纹采集质量较差或者比对差错等都会给后续的工作带来很多麻烦，如可能需要考生到考试中心再次验证，这过程中又有可能发生新的顶替等等。实现起来风险较大。
......因此，我们推荐采用POS机+IC卡的方式，后面的解决方案也主要针对POS机+IC卡的方式。

2、系统设计

...系统由考试中心服务器、证卡制作设备（可选）、报名点指纹采集系统、手持POS机等几部分构成。

2.1 考试中心服务器

...用于存储所有考生的基本信息（如：姓名、性别、出生日期、住址、籍贯、学历、身份证号、考试名称、考试科目、考试时间等）、指纹信息、认证情况、考试成绩等。服务器的选型要充分考虑到系统扩展的需要和安全可靠的要求。为此，我们建议用户硬件上选用高档服务器，软件方面，操作系统推荐采用UNIX或windows2000 Advanced Server，数据库采用Oracle、SYBASE、MS SQL Server等大型数据库，应用软件采用考试指纹管理系统软件。

2.2 数据库容量计算

...以每个考生采集四枚指纹计算，每枚指纹的原始图像为65K，针对指纹图像，基于WSQ的压缩算法，能够将指纹的图像进行15-20倍的压缩，使之小于6K。指纹图像经过特征值提取后，数据量大约为210字节，那么指纹数据一共在21K左右，考生照片经过压缩后大约为16K,这样每个考生的信息在40K以内。选购服务器时应根据考生的人数，计算出相应的硬盘容量以及需要的处理速度。

2.3 报名点指纹采集系统

...分布在考试的各个报名点，负责采集考生指纹数据，并定时将采集的指纹输入到考试中心数据库中。主要有PC工作站、指纹采集仪、摄像头、IC卡读写器等设备构成。其中指纹采集设备可以采用光学、芯片、压感等采集设备，我们推荐采用光学采集仪。光学指纹采集仪以独特的光学设计和立体成像的棱镜镜头为特色，采用CMOS光学传感器，保证了指纹图像的高度清晰。

2.4 手持指纹POS机

...手持指纹POS机，是将嵌入式指纹识别模块技术与智能卡读写技术高度结合，开发的新型智能卡终端产品。它具有IC卡读写、指纹采集、特征值提取、指纹比对、信息上传下载等功能，高效、准确、安全。目前手持指纹POS机支持RS-232接口，将来还将支持IP等其它接口，可以非常方便地与计算机连接进行数据传输。

其主要特点如下：

...● 复合了指纹识别技术和IC卡读写技术，具有指纹采集与IC卡读写功能；
...● 能够独立进行指纹特征值提取和存储，占用空间小，指纹识别准确，精度高；
...● 能够实现指纹的脱机比对和身份认证，可广泛应用于采用IC卡为存储媒介的指纹暂住证、指纹身份证、指纹准考证、指纹金融卡、电子钱包以及其他需要脱机验证卡的系统。
...● IC卡数据读写可靠，信息保存安全、长久；
...● 集成化程度高，结构紧凑；
...● 存储容量大，可存储800枚指纹特征值，可以通过提前从服务器下载的方式，将指纹保存在手持POS机中，供认证时使用。

手持指纹POS机认证方式最大的优点是灵活、方便，无需电脑和网络，能够实现脱机指纹比对认证。

2.5 IC卡制作

...为了方便实用，我们建议考生采用IC卡准考证，除纪录考生的基本信息外还可以记录考生的四枚指纹特征值（1K以内）。

...IC卡的制作有两种方法：
...● 由考试中心自行发卡。考试管理中心的发卡工作站与中心数据库通过网络实现考试数据同步，由批量发卡设备批量发卡。
...● 考试中心委托IC卡封装厂家发卡，考试中心提供相应数据等，卡片的制造、数据的写入以及表面印刷都由IC卡厂家完成。

...IC卡的应用模式有：
...● IC卡内存储基本信息、指纹特征值。卡的表面印制彩色照片、人员基本信息。主要适用于自学考试等人员相对固定、长期使用，考场验证设备为指纹手持POS的考试。
...● IC卡内存储基本信息、指纹特征值。卡的表面印制某某考场准考证字样，同时配合纸质印刷带相片的准考证。主要适用于人员相对不固定、一次性使用，考场验证设备为指纹手持POS的考试。IC卡可回收，重复使用。
...● IC卡内存储基本信息、指纹特征值、一寸黑白相片。卡的表面印制某某考场准考证字样，无须配合常规的准考证同时使用。主要适用于人员相对不固定、一次性使用，考场验证设备为固定指纹采集验证系统的考试。IC卡可回收，重复使用。

3、系统业务流程

3.1 报名

...考生在指定的报名点报名，报名时，考生填写表格，同时还需要采集指纹。报名信息及指纹的录入在报名工作站进行，工作站配有指纹采集仪和数码摄像头，能够将考生的指纹信息和照片现场采集下来，录入到数据库中，供制证时使用。报名时要对考生相关证件进行认真核查，防止“枪手”代为报名。如考试合格后，在相应证书或文凭上可增加指纹信息来确保文凭、证件的真实性和防伪性。

3.2 制证

...如果采用IC卡准考证，需要进行IC卡制证。考虑保存考生的指纹特征值，加上考生的基本信息，1~2K的容量应该是能够保证使用的，推荐采用4428接触式IC卡，当然采用非接触感应卡也是可以的，但成本会稍高。
...注：证件丢失需补办IC卡准考证的无须再次采集指纹。

3.3 认证

...考试的身份认证可以在考前，也可在考后进行。监考老师持手持指纹POS按顺序进行指纹认证。认证时，考生首先将IC卡插入手持指纹POS，然后考生进行活体指纹采集。监考老师利用手持指纹POS将新采集的指纹与原始指纹（存储在IC卡中）进行比对，比对通过，承认考生的考试资格，并自动记录比对认证结果。经多次进行比对（可限定次数）还不能通过，则初步认定为替考，考生接受调查。

3.4 认证结果上传

...考试结束后，各监考点老师要立即将手持POS上缴，然后由指定专人将手持POS中的认证数据上传到考试中心服务器，并在相应的数据库中对每名考生做出认证结果标记。在改卷中，所有通过认证的考卷为有效考卷，没有通过认证或无认证数据的考卷全部为废卷。

4、效益分析

...运用高科技的手段，考场通过对考生指纹身份认证提高管理水平。既可以保证为考生创造一个公平、公正的考试环境，杜绝代考等现象的发生，同时考试主办单位还能通过办理IC卡准考证及由于组织管理考生指纹身份验证加收报名费来创造一定的经济效益。

4.1 社会效益

...考试指纹认证系统能够提高考试组织部门的管理水平，充分体现考试的严肃性。
...考试指纹认证系统能够非常有效地杜绝代考现象， 目前国内已经有许多考试采用了指纹认证手段，特别是在前两年高考舞弊的重灾区，如山东菏泽，今年高考中就曾利用指纹认证技术抓住了枪手，而且采用了指纹认证手段后，也极大的震慑了“枪手”，使之不敢代靠，从而真正做到通过考试向社会推荐合格的有用人才。
...公平、公正的考试环境是无法用金钱来衡量的，其社会效益是难以估价的。

4.2 经济效益

...据不完全统计，仅2001年上半年，报名参加高等教育自学考试的人数就达到6,889,085人。其他各级各类的考试更是种类繁多，人数众多，考试市场的巨大由此可见一斑。
...考试指纹管理系统既可以单机使用、也可以联网使用；既可以适用于成人高考、自学考试、会计资格考试、出国留学资格考试等这样规模较大的考试，也可以适用于职业教育考试、各种资格证书考试、各种职称考试等规模较小的考试。
...假设某个考试系统每年有5万名考生，假定单次考试人数不超过2万人，每个考场人数不超过25人，则以每个考场配置1台手持指纹POS机计算，共需800台手持指纹POS机。指纹考试系统的相关设备投资大约为350万，每个考生收取IC卡费和指纹登记费40-50元/人，以50元/人计算，总计：50（元）*50,000(人)=2,500,000（元），除去设备成本费用，一年半就能收回投资，第二年下半年就能创造经济效益。
...指纹IC卡准考证也可成为从小学到大学乃至一生的考试情况和考试成绩的便携式档案，可随时为考生和用人单位提供出准确的考试成绩，终身使用，非常方便。