【導讀】網(wǎng)絡(luò )安全不僅需要打響“人民戰爭”，更是科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。不管是網(wǎng)絡(luò )欺詐還是對應的安全措施，都隨著(zhù)科技的發(fā)展表現出越來(lái)越高的科技依賴(lài)性。這其中，生物識別技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)安全、信息認證方面扮演起愈發(fā)重要的角色。下面就隨手機便攜小編一起來(lái)了解一下相關(guān)內容吧。
前言
網(wǎng)絡(luò )安全不僅需要打響“人民戰爭”，更是科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。不管是網(wǎng)絡(luò )欺詐還是對應的安全措施，都隨著(zhù)科技的發(fā)展表現出越來(lái)越高的科技依賴(lài)性。這其中，生物識別技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)安全、信息認證方面扮演起愈發(fā)重要的角色。下面就隨手機便攜小編一起來(lái)了解一下相關(guān)內容吧。
先開(kāi)個(gè)玩笑，這里的眼紋，不是眼角的魚(yú)尾皺紋。我們今天說(shuō)的故事，關(guān)于下個(gè)IoT時(shí)代，關(guān)于人類(lèi)科技的降維演進(jìn)，關(guān)于人類(lèi)數字世界的體驗升華。從指紋到聲紋到面容等，身上帶有唯一性特征的部位，均被開(kāi)發(fā)為生物身份認證驗證的門(mén)檻。身份識別的下一幕，將來(lái)自每個(gè)人的生物體征，隨著(zhù)十年之后整個(gè)IOT產(chǎn)業(yè)的井噴，以及安防領(lǐng)域的日趨重要，生物體征勢必成為人類(lèi)分身數字世界時(shí)最嚴苛的身份認證。
其實(shí)說(shuō)到底，因為手機儲存了越來(lái)越多的個(gè)人信息，我們的智能手機好像“電腦外掛”一般，已經(jīng)變成了人的一部分。對于手機的過(guò)渡依賴(lài)與親密帶來(lái)諸多隱私問(wèn)題，人們正在嘗試用新的技術(shù)去解開(kāi)這個(gè)“死循環(huán)”。這種新的技術(shù)解鎖方式便是生物識別，生物識別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于既能夠簡(jiǎn)化使用過(guò)程，提升用戶(hù)體驗，又可以解決安全性問(wèn)題。用戶(hù)只需做自己，自然刷臉、說(shuō)話(huà)、觸摸，即可完成身份核驗。
人類(lèi)的體驗需求迭代
曾有學(xué)者預言，人類(lèi)正在進(jìn)行有史以來(lái)第二次最重要的遷徙：第一次是數萬(wàn)年前人類(lèi)祖先走出非洲?，F在，我們正面臨從物理世界步入數字世界的“大移民”。而在第二次“移民”過(guò)程中，就像人類(lèi)在現實(shí)生活里對“我是誰(shuí)”的循環(huán)追問(wèn)，自信息文明誕生伊始，人類(lèi)就非常清楚安全告知機器“我是誰(shuí)”的重要性，并不斷在身份認證方式上推陳出新，發(fā)明各種密碼和數字證書(shū)。
隨著(zhù)越來(lái)越多的人借助數字產(chǎn)品管理日常生活，我們希望能夠毫不費力地在各種設備和體驗間建立連接，并確保其安全性。人類(lèi)的身份認證識別，從前幾年賬號+密碼的時(shí)代轉變?yōu)楝F在手機號+驗證碼的時(shí)代，多賬號通用登陸依然過(guò)多綁定于電子設備。隨著(zhù)人類(lèi)與機器共享的“秘密”越來(lái)越多，安全系數越來(lái)越大，基于密碼的識別方式已日趨無(wú)力。人類(lèi)亟需從“我們主動(dòng)讓系統認識我”，到“系統自主認識我”的方式轉變，這將是下一個(gè)認證時(shí)代的常態(tài)。生物識別將打上一條印記，提供新的體驗方式。而生物識別也在這兩年逐漸應用于生活之中，如iPhoneX的Face ID，生物識別已經(jīng)從硬件識別迭代到軟件級識別，云與大數據的深度應用將帶給人類(lèi)新的驗證時(shí)代。
無(wú)論哪種生物識別技術(shù)，都是在做同一件事：回答“你是誰(shuí)”這個(gè)問(wèn)題。大體來(lái)說(shuō)，生物特征包括生理特征和行為特征：前者包括指紋、虹膜、人臉和眼紋等;后者對大眾稍顯陌生，包括步態(tài)和唇語(yǔ)等。這些生物特征都具備很強的穩定性和唯一性，可匹配于不同應用場(chǎng)景。
Face ID
在了解其他生物識別之前，我們先了解一下已經(jīng)大面積應用的人臉識別。如蘋(píng)果面部識別通過(guò) iPhone X 沒(méi)有被覆蓋的頂部區域實(shí)現，這一小塊區域中的紅外鏡頭、泛光感應元件(Flood illuminator)和點(diǎn)陣投影器可以向人臉投射看不見(jiàn)的光，形成依附用戶(hù)的3D人臉圖，并將它與手機存儲的機主人臉圖做對比，如果相符，手機就能解鎖。Face ID的錯誤匹配率為 100 萬(wàn)分之一，是Touch ID的1/ 20。
AI可以將人類(lèi)進(jìn)化而來(lái)的“直覺(jué)系統”轉為為數據分析，根據眼睛、眉毛、嘴巴、鼻子等器官特征和幾何位置關(guān)系檢測人臉，將待識別的人臉特征與已得到的人臉特征模板進(jìn)行比較認證。iPhoneX那般“實(shí)時(shí)識別”遠非人臉識別的全部，當機器記住一張人類(lèi)面孔，它其實(shí)可以做到更多，比如“跨年齡識別”。
多種識別模式盤(pán)點(diǎn)
生活中接觸最多的是指紋識別。2013年，指紋識別剛出現在 iPhone 5s 里，被很多人稱(chēng)作 “沒(méi)用的設計”，而現在卻成了大部分手機的安全防線(xiàn)。根據 Fingerprints 提供的數據，2016 年全球一共賣(mài)了 16 億臺手機，60% 都有指紋識別技術(shù)。
人臉識別是目前最接地氣的，以人臉識別為代表的生物識別正應用于越來(lái)越多的場(chǎng)景。
虹膜識別識別的是眼睛的虹膜部分，虹膜屬于眼球中層，位于血管膜的最前部，在睫狀體前方，可調節瞳孔的大小，調節進(jìn)入眼內光線(xiàn)多少的作用。三星Galaxy S8內置了虹膜識別技術(shù)，它要求用戶(hù)以特定的姿勢出現在鏡頭前系統才能進(jìn)行識別，不夠方便，導致它的實(shí)用性并不高。
眼紋識別則是識別眼睛的鞏膜部分。即“眼白”區域的血管排布情況，后面會(huì )詳細闡述。
視網(wǎng)膜是眼球背部一層非常薄的細胞層，視網(wǎng)膜識別的是視網(wǎng)膜上的血管分布。
由于虹膜、眼紋、視網(wǎng)膜識別的對象不同，因此三種識別的原理并不相同。虹膜是虹膜紋理來(lái)識別，屈光手術(shù)的虹膜定位就是用這個(gè)原理，因為每個(gè)人的虹膜紋理都不一樣。視網(wǎng)膜識別是眼底的部位，主要是血管分部和行徑的情況來(lái)確定，但是眼底會(huì )隨著(zhù)人的身體情況變化而變化，所以理論上來(lái)說(shuō)應該是虹膜識別會(huì )更加穩定重復性高，更加精準一點(diǎn)。
聲音識別：用時(shí)長(cháng)，不利隱私保護，不適用于初次解鎖認證，這里不做贅述。
步態(tài)識別與唇語(yǔ)識別
所謂步態(tài)識別，就是只通過(guò)走路姿勢，在極短時(shí)間內，攝像頭就可識別特定對象。不同于人臉識別需要“主動(dòng)配合”，哪怕一個(gè)人在幾十米外背對攝像頭，機器也可通過(guò)算法把你認出來(lái)。如果你看過(guò)《碟中諜5》，一定會(huì )對電影中“最后一道安保系統”——步態(tài)識別印象深刻：它可以對生物體的身體和步態(tài)進(jìn)行360度無(wú)死角掃描，識別進(jìn)入者身份。
而“遠距離生物識別”不只一種，除了腳下步態(tài)，來(lái)自人類(lèi)嘴唇的“唇語(yǔ)識別”亦可發(fā)揮威力。唇語(yǔ)識別是一項集機器視覺(jué)與自然語(yǔ)言處理于一體的技術(shù)：通過(guò)機器視覺(jué)從圖像中連續識別出人臉，提取口型連續變化特征，隨即將連續變化的特征輸入到識別模型中，識別出講話(huà)人口型對應的發(fā)音，計算出可能性最大的表達語(yǔ)句。與步態(tài)識別一樣，唇語(yǔ)識別在安全領(lǐng)域意義重大。要知道，公安系統中的視頻信息量非常龐大，但很多都以“默片”方式存在，只看得清嘴型，卻不知說(shuō)些什么。而當機器學(xué)會(huì )“讀唇術(shù)”，即可判斷視頻中的人講出來(lái)的關(guān)鍵性?xún)热荨?/div>
“遠距離生物識別”正在構筑一張“數字天網(wǎng)”，俯視現實(shí)世界。難怪有人會(huì )說(shuō)，如今人類(lèi)犯罪率整體下降最根本的原因，就是技術(shù)進(jìn)步提升了犯罪成本。
人臉識別與眼紋識別的微妙關(guān)系
眼紋識別，是人臉識別、虹膜識別的補充，并不是取代性技術(shù)，技術(shù)路線(xiàn)上算是融合了兩方面的優(yōu)勢的產(chǎn)品。目前的人臉識別技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始大范圍應用，而人臉識別下一個(gè)階段是較優(yōu)的融合點(diǎn)，融合新的技術(shù)到人臉識別中，作為未來(lái)可預見(jiàn)的人臉識別可靠性和準確性的補充。
眼紋識別是利用眼白的可見(jiàn)靜脈圖案進(jìn)行身份識別，因為沒(méi)有任何兩個(gè)人的脈管系統完全相同，即便是孿生兄弟或者四胞胎。同卵雙胞胎的人臉識別一直是生物識別領(lǐng)域的世界級難題，在 iPhone X 還在為區分雙胞胎而困擾的時(shí)候，利用眼紋識別技術(shù)實(shí)現了同卵多胞胎的精準識別。同卵多胞胎雖然長(cháng)相極端相似，不過(guò)每個(gè)人都有獨一無(wú)二的眼紋特征。
多因子識別將是未來(lái)的趨勢，因為獨立面部識別，缺少防偽檢測技術(shù)，有可能被照片或視頻攻擊，將人臉與眼紋識別技術(shù)相結合的可行性非常大。
眼紋識別的基礎性條件與可行性
身處數字世界的我們發(fā)現攝像頭、麥克風(fēng)無(wú)處不在。無(wú)論是人臉識別還是眼紋識別都是非接觸式識別，只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的攝像頭就能獲取帶有面部及眼睛特征的圖片。但是，相較于人臉識別，眼紋識別需要質(zhì)量和分辨率更高的圖片，對攝像頭也有一定要求。因為只有這樣，才能抓取到眼靜脈的細微特征，完成后續算法訓練。人臉的圖片沒(méi)有這么高的要求，所以，目前人臉識別技術(shù)的應用更加廣泛。不過(guò)，現在攝像頭更新?lián)Q代的速度非?？?。每次新手機推出時(shí)，也會(huì )伴隨更高質(zhì)量的攝像頭，所以，未來(lái)，基于計算機視覺(jué)的生物識別技術(shù)會(huì )發(fā)揮更大潛力。
眼紋識別的歷史性意義
誠然，虹膜識別在容錯率，信息量及穩定性方面更有優(yōu)勢，但在工業(yè)界，“脫離成本談技術(shù)”并非睿智之舉。拿手機來(lái)說(shuō)，虹膜識別需要專(zhuān)業(yè)硬件支持(遠紅外攝像頭)，這對智能手機的改造以及規?；逃檬莻€(gè)挑戰——這也是為什么早在90年代虹膜識別就已商用，但多年來(lái)主要應用場(chǎng)景只是軍用和一些特定領(lǐng)域。
另外，人類(lèi)虹膜的采集過(guò)程需要用戶(hù)較高的配合度，這對普通小白用戶(hù)來(lái)說(shuō)學(xué)習成本更高。相較之下，眼紋識別對攝像頭沒(méi)有特殊要求，手機前置攝像頭就能滿(mǎn)足要求，采集過(guò)程中只需要用戶(hù)自然看著(zhù)手機就可以。所以，從用戶(hù)體驗和成本上來(lái)說(shuō)，都更有利于規?；逃煤痛蟊娖占?。
眼紋識別技術(shù)幾乎可以在所有平臺和智能設備上部署、擴展和使用。以較低成本，從線(xiàn)下認證搬到線(xiàn)上認證，取代PIN、密碼和線(xiàn)下身份驗證，用戶(hù)將創(chuàng )建全面的云上數字身份，這些身份將用于各種應用程序和服務(wù)，淘汰過(guò)時(shí)的密碼技術(shù)并使身份驗證變得毫不費力。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，不需要獨立的線(xiàn)下硬件，只需要配合攝像頭，眼紋識別可以通過(guò)軟件算法達到蘋(píng)果硬件的精準度，讓普適性更好。
市面上常見(jiàn)生物識別的缺陷
iPhoneX的Face ID，人臉識別依然有“臉盲”困惑，人臉做精確識別的制約太多，作為核心認證手段暫時(shí)很難靠得住。人臉識別需要在不理想的環(huán)境、角度和光線(xiàn)之下，準確的識別，難度非常大，技術(shù)要求非常高。
虹膜識別獲取眼睛前部的彩色部分，需要一種近紅外光攝像頭，在如今的智能手機或平板電腦上不標配。但虹膜安全性高于人臉識別，畢竟可以整容。
視網(wǎng)膜解決方案，拍攝眼睛后部里面的靜脈圖案，同樣需要昂貴的硬件。視網(wǎng)膜識別速度慢，并且需要用戶(hù)保持靜止的狀態(tài)，目前沒(méi)有手機提供視網(wǎng)膜技術(shù)。
指紋解決方案很常見(jiàn)，但需要獨立支持硬件。
眼紋識別僅需用普通前攝，拍清楚眼部就能夠達到近乎虹膜的識別水準，對于目前方興未艾的“人臉支付”、“人臉登錄”的各類(lèi)APP上面非常有吸引力，手機前攝的分辨率越來(lái)越高，畫(huà)質(zhì)會(huì )越來(lái)越好。在充足的可見(jiàn)光下，用戶(hù)自然看著(zhù)手機的前置攝像頭就可以進(jìn)行眼紋識別，而不用像虹膜識別需要特殊的攝像頭。目前還沒(méi)有解決眼球反光、眨眼、眼睫毛等干擾因素，現在還屬于實(shí)驗室產(chǎn)品階段。
點(diǎn)評
作為全世界首批上線(xiàn)人臉識別技術(shù)的國家，國內的人臉識別技術(shù)精度已達到金融交易的級別，刷臉支付進(jìn)入成熟期。時(shí)至今日，沒(méi)人會(huì )懷疑，國內生物識別技術(shù)已整體性領(lǐng)先世界，且擁有全球最豐富的識別方式和應用場(chǎng)景。其實(shí)縱觀(guān)整個(gè)人機交互的歷史，就是一個(gè)人機交互難度下降的過(guò)程，在未來(lái)，隨著(zhù)生物識別的日趨主流，人類(lèi)與機器之間的“信任關(guān)系”勢必將邁向一個(gè)新篇章。“密碼”將成為過(guò)去式，人類(lèi)歷史上那些與密碼驚心動(dòng)魄的故事，也將成為未來(lái)博物館講解員的談資。我也相信，就像“無(wú)現金”在中國的飛速普及，人們期許中的“無(wú)密碼”社會(huì )，也將在中國率先來(lái)臨，徹底擺脫銀行卡、智能手機、驗證碼、密碼、現金、按鍵甚至時(shí)間的束縛。
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