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生物识别技术:辨识独一无二的你

2016-08-15 23:21 来源: 经济日报  

  上图山东省枣庄市公安局市中区分局推广试用研发的“民e住”信息系统,旅客可以通过“民e住”人脸自动抓拍系统拍摄本人实时照片,工作人员进行对比核查,最多1分钟即可办理入住手续。图为派出所民警在对旅客进行人脸识别。孙中喆摄(新华社发)

  右图北京市商汤科技开发有限公司工作人员在展示手势识别设备。新华社记者田建川摄

  “您的验证码为……打死也不能告诉别人!”你对这样“声色俱厉”的短信是否记忆犹新?这其实正表明,“密码+验证码”模式并不安全。在“互联网+”时代,有没有更好的证明“你是你”的方法?

  答案正是被称为“生物密码”的生物识别技术。简单来说,生物识别就是将生物技术与信息技术结合起来的新型识别技术,它利用人体固有的生理特性(如指纹、面部、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。由于人的生物特征通常具有唯一性,和传统的密码相比,生物识别具有随身携带、安全可靠、难以伪造的优势。

  在多种生物识别技术中,最为普及的当属指纹识别。2016年国内指纹识别在智能手机中的渗透率为40%。不过,指纹识别必须接触实现,同时也有被破解的风险。因此,包括人脸识别、虹膜识别等一系列新的生物识别技术也应运而生。它们的优势与短板在哪里?又将给人们的生活带来怎样的变化?

  人脸识别:

  互联网巨头掀起热潮

  “猜猜她是谁?”一边是综艺节目《最强大脑》里“认脸天才”王昱珩,一边是蚂蚁金服的机器人“蚂可”,他们面对一个同样的任务,从一百多张照片里挑出面前站着的一位年轻美女。

  这场“博眼球”的“人机大战”正是为了显示人工智能在人脸识别上的实力。蚂蚁金服安全智能部总监陈继东告诉记者,“出生”才几个月的蚂可,识别过的人脸超过500万张,“看”过的照片超过1.2亿,人脸识别精度高达99.6%。而根据香港中文大学教授汤晓鸥的数据,肉眼识别人脸的准确率约为97.52%,这就意味着,机器识别已经超过了肉眼。

  和指纹识别相比,人脸识别最重要的优势在于识别距离,由于人脸识别技术主要通过分析采集到的图像实现,这意味着几乎没有距离限制,也不会被识别对象感知,使得人脸识别的应用场景极其广泛。与此同时,人脸识别可以依靠监控摄像头、手机摄像头和照相机完成数据采集,不像指纹识别一样需要专门设备,这也大大降低了使用成本。

  这些优势让人脸识别成为生物识别技术中的“当红炸子鸡”。市场研究机构拓墣产业研究所的数据显示,近几年,我国人脸识别市场规模年均复合增长率为15.9%,同期,我国市场规模约占全球市场规模的10%。目前,除了支付宝上线“刷脸”登录功能之外,微信推出“刷脸”开户,京东钱包提供“刷脸”解锁,招行试水“刷脸”ATM取款,平安也推出了“刷脸”贷款产品“平安i贷”。

  消费者对“刷脸”仍有不少疑问。化妆影响识别吗?计算机视觉技术专家戴宇荣表示:“淡妆没问题,浓妆有可能有误差。”照片能“以假乱真”吗?陈继东表示,为了确保用户是“活人”,一般在人脸识别时,会要求用户做出诸如眨眼等随机动作配合验证。不过,在以年轻照片识别年老面孔方面,机器仍有欠缺。在蚂可与王昱珩的“对战”中,前两轮两者都选对了人,但在第三轮从80张童年照片中找出2名成人的试验中,王昱珩选对一人,“蚂可”均未选对。

  从应用场景来看,尽管在签到、安检等诸多场合人脸识别均已经投入使用,但目前人脸识别技术集中了如此之多互联网巨头的最主要原因在于,它们寄希望于以人脸识别“破冰”互联网银行的远程开户功能。事实上,2015年12月英国第一家基于手机APP的银行Atom Bank上线,已经成功实现了基于人脸识别身份认证的远程开户。去年12月,央行也下发通知,允许有条件的银行可远程“刷脸”开户,尽管“刷脸”开立的账户仅能办理小额消费及缴费支付,尚无法完全实现传统账户的全部功能,但这依然让互联网巨头们燃起了希望。互联网金融平台“融360”CEO叶大清就表示:“虽然只是有限制开放远程开户,但人脸识别短期内可以作为开户核实信息的一个辅助手段,未来可期。”

  虹膜识别:

  终端厂商引领市场

  8月2日,三星新一代旗舰手机NOTE7正式“亮相”,其中最大的亮点就是搭载了虹膜识别技术,这也是此项技术第一次在主流品牌手机上得以应用。而在上月底,富士通也发布了全球首款支持虹膜识别的平板电脑。由终端厂商引领,虹膜识别正在进入消费市场。

  和易于理解的人脸识别相比,虹膜识别听起来颇为“陌生”。所谓虹膜,其实就是眼球在瞳孔和眼白之间的一圈纤维组织,包含有很多相互交错的类似于斑点、细丝、条纹、隐窝等细节特征,从胚胎8个月成型后独一无二,终生不变。

  和指纹识别一样,虹膜识别同样需要专业设备支持,识别距离需在30厘米之内,不能戴眼镜和隐形眼镜,还要避免阳光直射。有这么多限制,为什么厂商还对这项生物识别技术情有独钟呢?

  “虹膜识别是目前各种生物识别中安全性最高的识别方法。”生物识别技术开发商中科虹霸总经理马力一语道破。的确,从识别率来看,其单眼识别的精确度已达两百万分之一,相较于指纹0.8%、人脸识别2%左右的误识率,虹膜识别是识别率最高的生物识别技术。而在安全性方面,虹膜识别可以识别出266个特征点,也远高于指纹识别的40个。因此,虹膜识别可以实现其独有的功能。拿NOTE7来说,虹膜识别可以取代目前的用户名和密码,用户只要眨眨眼就可以通过自带浏览器登录网站。

  有机构预计,虹膜识别技术市场占有率将从去年的7%提升至2020年的16%,复合年均增速超过36%。和三星以终端巨头拉动整个产业链相比,国内企业采取了结盟的方式发展虹膜识别。中兴、华为、联发科、阿里巴巴、中国信息通信研究院等设备厂商、算法厂商、安全厂商、相关政府标准以及检测机构等60多家成员于2015年6月共同发起组建了互联网金融身份认证联盟,希望采用更简单、更准确的校验方式实现对身份的认证,其中就包括虹膜识别。马力说:“在联盟制定的本地免密2.0标准中,同时支持指纹和虹膜等身份认证方式,还定义了多个安全级别,并加入测试认证相关标准和流程,让虹膜识别未来的应用更加规范。”

  多种识别:

  组合使用成为趋势

  生物识别技术可不仅仅是指纹识别、人脸识别和虹膜识别。“三巨头”之外,还有不少“想不到”正狂奔在商业化的大路上。

  比如声纹识别。你或者还记得微信可以通过读出一段数字来登录,这正是使用了声纹识别技术。巴克莱银行最近同样宣布,将在其个人银行手机应用中使用声纹识别技术。尽管声纹识别的准确率相对不高,不过人们认为它未来可以与语音助手绑定,这样手机中的语音助手就可以只为指定的用户服务,而智能家居应用场景同样可以利用声纹识别在操作的方便性和安全性上实现平衡。

  比如静脉识别。在生物识别领域,这一技术目前占据了2.4%的市场份额,其原理是采用近红外线照射手掌或手指血管获得静脉结构图像。这是不会外泄的身体内部特征,因而不会像指纹一样被轻易提取,难以复制伪造,同时具有非常高的准确度。实验数据显示,其认假率为0.0001%,拒真率为0.01%,注册失败率为0%。目前,包括ATM机、门禁、考勤设备等都已有加入静脉识别模块的商用设备出现。

  此外,还有更多令人大呼“这也行”的生物识别技术正在研发当中,比如基于耳朵形状识别的手机APP,用户可以通过把手机贴在耳朵和脸颊部位来进行识别;比如基于心跳识别的腕带;日本科学家研发了基于臀部识别的汽车座椅原型,不但可以让指定用户发动汽车,还能自动调节座椅位置和后视镜……

  “从中远期来看,很难有一种生物识别技术能‘通吃’。智能手机厂商和支付软件开发商需要考虑多模式方法和多种全新生物识别技术。”市场研究机构Lux Research的分析师蒂夫妮·黄如是说。从目前的市场表现看,多种生物识别技术相融合的产品已经出现。去年8月,科大讯飞与中国银联、徽商银行联合发布“声纹+人脸”P2P转账产品,可以让用户在通过认证后直接用语音完成转账。生物识别技术公司CLEAR在全美15个机场推出的生物识别安检技术,同样以“指纹+虹膜”验证身份的方式实现。

  专家表示,不同生物识别各有长短,多重生物识别组合使用是趋势。指纹、刷脸方便,但是可复制性强,虹膜识别精准但是便捷性欠缺。单一生物识别技术局限性大,唯有多形态的复合生物识别才能确保更高的安全性、准确性和有效性。随着应用领域的不断扩展,复合生物识别将逐渐成为生物识别领域的主流。

 编辑:[ 穆好强 ]
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