一種人臉信息的編碼加密及應用方法
【專利摘要】一種人臉的加密方式涉及信息安全系統(tǒng),特別是將人臉的固定生物特征信息與人臉轉動編碼構建的密碼信息結合不但能夠發(fā)揮人體生物特征識別的相對高的安全性、可靠性、方便性而且能夠發(fā)揮密碼的動態(tài)特征而避免因生物特征信息被盜所引發(fā)的安全問題,同時由于密碼的復雜度可以下降因此也可以減輕身份驗證者密碼記憶的負擔從而有助于提高信息安全并推動身份驗證技術的進一步推廣應用。
【專利說明】一種人臉信息的編碼加密及應用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及人臉的編碼加密及應用方法,特別是通過轉動臉向左或者向右而構建基于二進制的編碼從而將具有特定生物特征的人臉信息與基于人臉轉向編碼構建的密碼進行組合,因此實現(xiàn)靜態(tài)生物特征加密與動態(tài)編碼密碼加密組合而提高加密的安全性。
【背景技術】
[0002]在固定及移動互聯(lián)網(wǎng)技術高速發(fā)展的現(xiàn)代社會中,信息安全顯示出前所未有的重要性。身份識別及鑒定是保證系統(tǒng)安全的重要前提,在國家安全、電子商務、電子支付、安全檢查等應用領域,都需要準確的身份識別及鑒定。當前,個人身份鑒別主要依靠ID卡(如身份證、工作證及儲蓄卡等智能卡)和密碼等手段,然而ID卡的使用存在攜帶不便、容易遺失、損壞等問題,而使用密碼則面臨密碼被遺忘和破解等諸多問題。據(jù)統(tǒng)計,美國每年在福利發(fā)放、信用卡交易、移動電話以及ATM交易方面由于身份詐騙而造成的經(jīng)濟損失高達數(shù)十億美元。因此,因此我們急需一種更加方便、有效、安全的身份識別技術,以適應現(xiàn)代科技發(fā)展和社會進步的需要。
[0003]為此生物特征識別技術以其特有的安全性,可靠性和有效性等越來越受到人們的重視,并開始進入我們社會生活的各個領域。美國政府在“9.11”事件以后連續(xù)簽署了三個國家安全法案,要求采用生物識別技術。2003年6月,聯(lián)合國國際民用航空組織已公布了其生物技術的應用規(guī)劃,將在個人護照中加入生物特征如指紋、虹膜、人臉特征等,并在入境時進行個人身份確認。
[0004]目前,所有基于生物特征的自動識別系統(tǒng)都有大體相同的工作原理和工作過程。首先是采集樣本,這些樣本可以是人臉圖像、聲音、指紋等等;其次是進行特征提取,即提取樣本的某些特征,用某種算法為其分配一個特征代碼,這一代碼被存入數(shù)據(jù)庫。最后當需要對某人進行身份鑒定時,再用某種特征匹配算法將存入數(shù)據(jù)庫的特征代碼與被識別人的特征相匹配,從而查明其身份。現(xiàn)實生活中,研究比較深入,應用比較廣泛的有指紋、人臉、虹膜、手型、視網(wǎng)膜、聲紋以及簽名等。
[0005]其中人臉識別則是人類視覺系統(tǒng)所具有的最基本和最重要的功能之一,是人類交流的基礎。人們通過這一視覺功能識別彼此的身份,理解對方的感情和意圖。與其他身份鑒別方法相比,人臉識別具有直接、友好、方便等特點,廣泛應用于身份驗證,罪犯識別,場景監(jiān)視等領域。
[0006]然而實際生活中發(fā)生的冒用他人身份的事情卻仍有發(fā)生。例如某地監(jiān)獄犯人將獄警殺害后用獄警的指紋開啟了監(jiān)獄的大門而溜之大吉。而在互聯(lián)網(wǎng)上通過木馬病毒盜用他人包括身份證號碼、指紋、人臉信息而作案的報道時有發(fā)生。這其中最關鍵的缺陷就在于目前用于身份驗證的方法只使用固定生物特征信息,因此在生物特征信息被他人獲取后,其身份識別所衍生的一系列安全問題就難以避免。雖然人們據(jù)此也進行了包括在身份驗證時加強對身份特征信息的加密工作,或者采用多模態(tài)生物特征識別技術即同時采集人臉、指紋、掌紋、虹膜等信息以進行身份驗證,但是這些方法或者效果有待提高或者由于施行的復雜程度過高而難以推行。為此,本申請在國際上首次提出通過轉動臉向左或者向右而構建基于二進制的編碼從而將具有特定生物特征的人臉信息與具有可編碼生物特征的人臉轉動信息進行組合,因此實現(xiàn)靜態(tài)生物特征加密與動態(tài)編碼密碼組合而提高身份驗證的安全性以期為信息安全及社會文明的進一步發(fā)展做貢獻。
【發(fā)明內容】
[0007]技術問題:本發(fā)明的目的是提供一種人臉信息的編碼加密及應用方法,是一種人臉通過左右轉動而構建的二進制編碼密碼方法,從而實現(xiàn)人臉固定生物特征與可變密碼的組合以發(fā)揮生物特征信息在身份驗證中的方便、有效等優(yōu)點及編碼加密的動態(tài)優(yōu)點,以保證身份驗證的安全、方便與可靠。
[0008]技術方案:本發(fā)明在國際上首次將人臉左右轉動通過二進制進行編碼以構建密碼,從而實現(xiàn)人臉固定的生物特征與可變密碼的組合而將固定的人臉生物特征信息與可變的人臉左右轉動編碼密碼信息結合用于身份驗證,從而發(fā)揮生物特征信息識別與編碼密碼信息識別的優(yōu)勢,以推進身份驗證技術的進一步發(fā)展和應用。
[0009]本發(fā)明的一種人臉信息的編碼加密方法,首先設定人臉左右轉動順序并依照0-1即二進制進行編碼,然后轉臉以獲取人臉轉動編碼為基礎的密碼片斷,重復轉臉過程以合成由各次轉臉形成的密碼片斷而構建的二進制密碼。
[0010]所述轉臉是指人臉在正面面對人臉圖像采集設備時按照設定左右轉臉的編碼轉動臉龐向左或者向右超過30度并且通過人臉圖像采集設備采集轉動過的人臉圖像以獲取轉動過的人臉信息、編碼信息并進一步提取基于編碼信息的密碼片斷;而重復轉臉是指一次轉臉完成后將另外一次選定的人臉轉動通過人臉圖像采集設備采集轉動過的人臉圖像以獲取相關轉動過的人臉信息、編碼信息并進一步提取基于編碼信息的密碼片斷;
[0011]所述人臉正面面對人臉圖像采集設備是指人臉平面與人臉圖像采集設備平面間的夾角小于正或者負10度;
[0012]所述轉動過的人臉圖像由攝像設備獲得;
[0013]所述人臉圖像通過特征提取及模板提取而獲得可以用于信息比對的人臉信息;
[0014]本發(fā)明的人臉信息的編碼加密方法,所述密碼用于身份驗證系統(tǒng);所述身份驗證系統(tǒng)包括客戶端與服務器端,客戶端除了能夠讓身份驗證者登陸外還擁有能夠獲取身份驗證者正面人臉信息及基于轉動過的人臉圖像信息和進一步通過特征提取及模板提取而獲得的能夠進行信息比對的人臉信息的信息提取系統(tǒng);服務器端包括應用服務器及數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫中存有身份驗證者的能夠進行信息比對的人臉信息,人臉左右轉動的編碼信息及密碼,而應用服務器則承擔連接客戶端與數(shù)據(jù)庫及進行運算服務的功能。應用服務器與客戶端通過密文通訊實現(xiàn)身份驗證者用戶登陸、身份驗證。應用服務器的運算服務功能是指運算服務器將轉臉獲得的人臉信息與數(shù)據(jù)庫中的人臉信息通過搜索進行信息比對以初步確定身份驗證者,成功后應用服務器從數(shù)據(jù)庫中調用身份驗證者的人臉左右轉動的編碼信息并進一步結合超過一次轉臉的人臉信息及編碼信息提取基于編碼信息的密碼片斷組合形成的身份驗證者輸入身份驗證密碼,隨后應用服務器將身份驗證者輸入的身份驗證密碼與數(shù)據(jù)庫中的身份驗證密碼通過搜索進行信息比對以確定身份驗證者身份;當客戶端不能進行所獲取轉動過的人臉圖像的特征提取及模板提取時,服務器端的應用服務器承擔所獲取轉動過的人臉圖像的特征提取及模板提??;
[0015]身份驗證系統(tǒng)的身份驗證流程包括身份驗證者通過客戶端向應用服務器提出身份驗證請求后,身份驗證系統(tǒng)啟動,應用服務器向客戶端身份驗證者發(fā)出獲取驗證信息要求,然后身份驗證者通過客戶端信息提取系統(tǒng)依次提取超過一次轉臉獲得的轉動過的人臉信息并傳遞至應用服務器,應用服務器將轉動過的人臉信息與數(shù)據(jù)庫中的人臉信息通過搜索進行比對以初步確定身份驗證者身份,成功后應用服務器從數(shù)據(jù)庫中調用身份驗證者的人臉左右轉動的編碼信息并進一步結合超過一次轉臉的人臉信息及編碼信息提取基于編碼信息的密碼片斷組合形成的身份驗證者輸入身份驗證密碼,隨后應用服務器將身份驗證者輸入的身份驗證密碼與數(shù)據(jù)庫中的身份驗證密碼通過搜索進行信息比對以確定身份驗證者身份,當信息比對確認吻合時,應用服務器回饋客戶端身份驗證者身份驗證成功,而當信息比對連續(xù)三次失敗時則由應用服務器回饋客戶端身份驗證者身份驗證失敗。
[0016]所述密碼在身份驗證者身份驗證成功后,從客戶端與應用服務器聯(lián)系進行更改;所述密碼對同一個身份驗證者可以設置多個,包括身份驗證密碼、警報密碼、備份密碼;所述身份驗證密碼用于身份驗證;所述警報密碼用于身份驗證者受到他人脅迫時的身份驗證,此時應用服務器可以藉由告知系統(tǒng)故障而終止身份驗證并聯(lián)系警方尋求協(xié)助;所述備份密碼用于防止身份驗證者忘記身份驗證密碼時能夠重新找回或者重新設置身份驗證密碼。
[0017]身份驗證系統(tǒng)服務器的數(shù)據(jù)庫在確定身份驗證者身份情況下收集包括人臉信息,人臉左右轉動的編碼信息及身份驗證者設定的密碼;
[0018]身份驗證系統(tǒng)進行的信息比對是指將收集的轉動過的人臉圖像進行特征提取及模板提取后與數(shù)據(jù)庫中人臉信息通過搜索進行信息核查以判決信息比對結果,核查初步確定身份驗證者后調用其設定的人臉左右轉動編碼信息并結合身份驗證者的超過一次轉臉的人臉信息及編碼信息提取基于編碼信息的密碼片斷組合形成的身份驗證者輸入身份驗證密碼并再次與數(shù)據(jù)庫中身份驗證者的身份驗證密碼通過搜索以判決信息比對結果;
[0019]身份驗證系統(tǒng)的客戶端與應用服務器通過密文通訊;所述的密文通過加密算法實現(xiàn),加密算法包括對稱算法和非對稱算法;
[0020]身份驗證系統(tǒng)所述客戶端與服務器端可以合并在一起;
[0021]有益效果:
[0022]傳統(tǒng)身份驗證的ID卡及密碼技術和現(xiàn)有的人體生物特征識別技術在身份驗證要求的安全、準確、方便、快捷和廉價等方面還存在很多問題,為此本申請將人臉的固定生物特征信息與人臉左右轉動編碼構建的密碼信息結合不但能夠發(fā)揮人體生物特征識別的相對高的安全性、可靠性、方便性而且能夠發(fā)揮密碼的動態(tài)特征而減少甚至避免因生物特征信息被盜所引發(fā)的安全問題,同時由于密碼的復雜度可以下降因此也可以減輕身份驗證者密碼記憶的負擔從而有助于提高信息安全并推動身份驗證應用領域的進一步擴大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是人臉信息的編碼加密組合身份驗證系統(tǒng)結構。
[0024]圖2是人臉信息的編碼加密組合身份驗證系統(tǒng)身份驗證流程?!揪唧w實施方式】
[0025]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0026]實施例一:
[0027]用戶張三首先在銀行設立賬戶并提交人臉圖像信息及自己選定的人臉左轉為I而右轉為O的二進制編碼方式和由1,0,I三次轉臉編碼形成的身份驗證密碼,0,I兩次轉臉形成的警報密碼及0,1,0,1,0,1六次轉臉形成的備份密碼以收錄于銀行服務器的數(shù)據(jù)庫中。然后張三通過手機安裝的客戶端在網(wǎng)上購物需要支付時而登陸銀行賬戶后首先通過手機攝像頭攝取三次轉臉圖像并通過對稱加密算法獲得的密文發(fā)送至銀行服務器,銀行服務器對其三次轉臉的圖像通過特征提取及模板提取后獲得其三次轉臉的人臉信息,銀行服務器數(shù)將這些人臉信息與據(jù)庫中的人臉信息通過搜索進行比對以初步確定為張三,然后銀行服務器調用數(shù)據(jù)庫中張三預先設定的人臉轉動編碼信息再結合其三次轉臉的人臉信息確定張三輸入的身份驗證密碼為1,0,1,銀行服務器將該身份驗證密碼與數(shù)據(jù)庫中的身份驗證密碼進行比對,比對吻合后銀行服務器通過密文通知張三身份驗證成功,張三即可進入其賬戶而實現(xiàn)網(wǎng)絡支付。
[0028]如果張三感覺其個人信息包括設置的密碼信息出現(xiàn)問題,其可以通過成功身份驗證而進行修改。
[0029]如果張三的人臉圖像信息被黑客通過網(wǎng)絡木馬盜取,而試圖登陸張三銀行賬戶時,由于其只能提供固定信息,不能提供人臉轉動編碼構建的密碼,因此其盜取將不能成功。在黑客登陸失敗時系統(tǒng)可以錄取登陸人相關圖像以供后面破案使用,同時系統(tǒng)可以通過短信息通知張三本人以規(guī)避風險。
[0030]如果張三被劫持,則張三可以通過其兩次轉臉而獲得的人臉信息及其形成的警報密碼通過銀行賬戶身份驗證系統(tǒng)報警給警方如附近110,同時系統(tǒng)提示系統(tǒng)故障以保護張
[0031]實施例二:
[0032]某監(jiān)獄系統(tǒng)設立門禁系統(tǒng)網(wǎng)絡后,首先收集各位獄警提交的人臉圖像信息及統(tǒng)一規(guī)定的右轉為I,左轉為O的轉臉編碼方式,及其選定的1,1,I身份驗證密碼,0,I兩次轉臉警報密碼以收錄于門禁系統(tǒng)服務器的數(shù)據(jù)庫中。平時獄警A上班藉由監(jiān)獄各牢門安裝的有攝像頭的客戶端利用其選定的三次轉臉的人臉圖像信息和其轉動人臉編碼形成的身份驗證密碼通過非對稱加密算法獲得的密文進行身份驗證以進出監(jiān)獄門禁系統(tǒng),如果獄警受到犯罪分子威脅則通過兩次轉臉的人臉信息和其形成的報警密碼提示出現(xiàn)警報以告知其他獄警提供支持,而門禁系統(tǒng)則提示系統(tǒng)出現(xiàn)故障以保護獄警。
[0033]實施例三:
[0034]李四在保險箱上安裝有攝像頭的身份驗證系統(tǒng),以便在只有成功進行身份驗證后才能夠開啟保險箱。隨后李四提交其人臉圖像信息及自己選定的人臉左轉編碼為而右轉為O的編碼方式和六次轉臉形成的1,0,1,0,1,O身份驗證密碼,三次轉臉形成的1,0,I警報密碼及5次轉臉形成的0,0,0,1,I備份密碼以收錄于保險箱服務器的數(shù)據(jù)庫中。此時客戶端與服務器合并在一起。李四后面需要開啟保險箱時可以通過其選定人臉圖像信息及其人臉轉動編碼形成的密碼信息進行登陸、身份驗證而開啟。
[0035]當李四忘記其身份驗證密碼時,可以通過選定人臉圖像信息和其人臉轉動編碼形成的備份密碼進行登陸而找回或者重新設置身份驗證密碼。當李四被脅迫開啟保險箱時可以通過選定人臉圖像信息及其人臉轉動編碼形成的警報密碼進行登陸,其時身份驗證系統(tǒng)通過與警方聯(lián)系而報警,同時提示保險箱出現(xiàn)機械故障而保護李四。
[0036]實施例四:
[0037]用戶張三首先在銀行設立賬戶并提交人臉圖像信息及自己選定的人臉左轉為1而右轉為0的二進制編碼方式和由1,0,1三次轉臉編碼形成的身份驗證密碼,0,1兩次轉臉形成的警報密碼及0,1,0,1,0,1六次轉臉形成的備份密碼以收錄于銀行服務器的數(shù)據(jù)庫中。然后張三通過手機安裝的客戶端在網(wǎng)上購物需要支付時而登陸銀行賬戶后首先通過手機攝像頭攝取三次轉臉圖像并通過手機登陸賬戶裝載的圖像處理軟件通過特征提取及模板提取后獲得其三次轉臉的人臉信息,隨后這些信息通過不對稱加密算法獲得的密文發(fā)送至銀行服務器,銀行服務器數(shù)將這些人臉信息與據(jù)庫中的人臉信息通過搜索進行比對以初步確定為張三,然后銀行服務器調用數(shù)據(jù)庫中張三預先設定的人臉轉動編碼信息再結合其三次轉臉的人臉信息確定張三輸入的身份驗證密碼為1,0,1,銀行服務器將該身份驗證密碼與數(shù)據(jù)庫中的身份驗證密碼進行比對,比對吻合后銀行服務器通過密文通知張三身份驗證成功,張三即可進入其賬戶而實現(xiàn)網(wǎng)絡支付。
[0038]實施例五
[0039]王五在住宅安全門安裝身份驗證系統(tǒng)并在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中輸入其家人的人臉圖像信息及自己選定的人臉左轉為1而右轉為0的二進制編碼方式和選定轉臉編碼構成的身份驗證密碼,警報密碼。后面其一家人就可以通過身份驗證系統(tǒng)進出安全門,既安全又方便。
【權利要求】
1.一種人臉信息的編碼加密方法,其特征在于首先設定人臉左右轉動順序并依照0-1即二進制進行編碼,然后轉臉以獲取人臉轉動編碼為基礎的密碼片斷,重復轉臉過程以合成由各次轉臉形成的密碼片斷而構建的二進制密碼。
2.根據(jù)權利要求1所述的人臉信息的編碼加密方法,其特征在于所述轉臉是指人臉在正面面對人臉圖像采集設備時按照設定左右轉臉的編碼轉動臉龐向左或者向右超過30度并且通過人臉圖像采集設備采集轉動過的人臉圖像以獲取轉動過的人臉信息、編碼信息并進一步提取基于編碼信息的密碼片斷;而重復轉臉是指一次轉臉完成后將另外一次選定的人臉轉動通過人臉圖像采集設備采集轉動過的人臉圖像以獲取相關轉動過的人臉信息、編碼信息并進一步提取基于編碼信息的密碼片斷。
3.根據(jù)權利要求1所述的人臉信息的編碼加密方法,其特征在于權利要求2所述人臉正面面對人臉圖像采集設備是指人臉平面與人臉圖像采集設備平面間的夾角小于正或者負10度。
4.根據(jù)權利要求1所述的人臉信息的編碼加密方法,其特征在于所述轉動過的人臉圖像由攝像設備獲得。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種人臉信息的編碼加密方法,其特征在于所述人臉圖像通過特征提取及模板提取而獲得可以用于信息比對的人耳輪廓信息。
6.一種如權利要求1所述的人臉信息的應用方法,其特征在于所述密碼用于身份驗證系統(tǒng);所述身份驗證系 統(tǒng)包括客戶端與服務器端,客戶端除了能夠讓身份驗證者登陸外還擁有能夠獲取身份驗證者正面人臉信息及基于轉動過的人臉圖像信息和進一步通過特征提取及模板提取而獲得的能夠進行信息比對的人臉信息的信息提取系統(tǒng);服務器端包括應用服務器及數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫中存有身份驗證者的能夠進行信息比對的人臉信息,人臉左右轉動的編碼信息及密碼,而應用服務器則承擔連接客戶端與數(shù)據(jù)庫及進行運算服務的功能。應用服務器與客戶端通過密文通訊實現(xiàn)身份驗證者用戶登陸、身份驗證。應用服務器的運算服務功能是指運算服務器將轉臉獲得的人臉信息與數(shù)據(jù)庫中的人臉信息通過搜索進行信息比對以初步確定身份驗證者,成功后應用服務器從數(shù)據(jù)庫中調用身份驗證者的人臉左右轉動的編碼信息并進一步結合超過一次轉臉的人臉信息及編碼信息提取基于編碼信息的密碼片斷組合形成的身份驗證者輸入身份驗證密碼,隨后應用服務器將身份驗證者輸入的身份驗證密碼與數(shù)據(jù)庫中的身份驗證密碼通過搜索進行信息比對以確定身份驗證者身份;當客戶端不能進行所獲取轉動過的人臉圖像的特征提取及模板提取時,服務器端的應用服務器承擔所獲取轉動過的人臉圖像的特征提取及模板提取。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種人臉信息的應用方法,其特征在于身份驗證系統(tǒng)的身份驗證流程包括身份驗證者通過客戶端向應用服務器提出身份驗證請求后,身份驗證系統(tǒng)啟動,應用服務器向客戶端身份驗證者發(fā)出獲取驗證信息要求,然后身份驗證者通過客戶端信息提取系統(tǒng)依次提取超過一次轉臉獲得的轉動過的人臉信息并傳遞至應用服務器,應用服務器將轉動過的人臉信息與數(shù)據(jù)庫中的人臉信息通過搜索進行比對以初步確定身份驗證者身份,成功后應用服務器從數(shù)據(jù)庫中調用身份驗證者的人臉左右轉動的編碼信息并進一步結合超過一次轉臉的人臉信息及編碼信息提取基于編碼信息的密碼片斷組合形成的身份驗證者輸入身份驗證密碼,隨后應用服務器將身份驗證者輸入的身份驗證密碼與數(shù)據(jù)庫中的身份驗證密碼通過搜索進行信息比對以確定身份驗證者身份,當信息比對確認吻合時,應用服務器回饋客戶端身份驗證者身份驗證成功,而當信息比對連續(xù)三次失敗時則由應用服務器回饋客戶端身份驗證者身份驗證失敗。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種人臉信息的應用方法,其特征在于所述密碼在身份驗證者身份驗證成功后,從客戶端與應用服務器聯(lián)系進行更改;所述密碼對同一個身份驗證者可以設置多個,包括身份驗證密碼、警報密碼、備份密碼;所述身份驗證密碼用于身份驗證;所述警報密碼用于身份驗證者受到他人脅迫時的身份驗證,此時應用服務器可以藉由告知系統(tǒng)故障而終止身份驗證并聯(lián)系警方尋求協(xié)助;所述備份密碼用于防止身份驗證者忘記身份驗證密碼時能夠重新找回或者重新設置身份驗證密碼。
9.根據(jù)權利要求6所述的一種人臉信息的應用方法,,其特征在于身份驗證系統(tǒng)服務器的數(shù)據(jù)庫在確定身份驗證者身份情況下收集包括人臉信息,人臉左右轉動的編碼信息及身份驗證者設定的密碼。
10.根據(jù)權利要求6所述的一種人臉信息的應用方法,其特征在于身份驗證系統(tǒng)進行的信息比對是指將收集的轉動過的人臉圖像進行特征提取及模板提取后與數(shù)據(jù)庫中人臉信息通過搜索進行信息核查以判決信息比對結果,核查初步確定身份驗證者后調用其設定的人臉左右轉動編碼信息并結合身份驗證者的超過一次轉臉的人臉信息及編碼信息提取基于編碼信息的密碼片斷組合形成的身份驗證者輸入身份驗證密碼并再次與數(shù)據(jù)庫中身份驗證者的身份驗證密碼 通過搜索以判決信息比對結果。
【文檔編號】G06F21/32GK103646200SQ201310661690
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2013年12月9日
【發(fā)明者】張繼中 申請人:東南大學