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今年7月9日,蘋果推出一段命名為“記憶”的廣告,意在告知用戶通過iPhone X的Face ID功能,幫用戶想起來“今早創(chuàng)建的密碼是什么”。全世界有相當一批人的確備受記不住密碼的折磨,數(shù)字、圖案密碼輸入達到一定次數(shù),手機還可能被鎖定。
廣告中,主人公臨到最后,使用Face ID打開了手機——人臉即密碼。另有消息稱,今年9月,蘋果即將發(fā)布的三款新iPhone或?qū)⑷看钶dFace ID技術,包括iPad產(chǎn)品。
可以想象,蘋果如果真的推出上述新品,人臉解鎖功能在手機上的應用會得到更廣泛的推廣。刷指紋、刷人臉,人們在手機端、門禁、持票通關等不同場景中的使用頻率已經(jīng)很高,指紋、人臉也均有相當高的唯一性、穩(wěn)定性。但如果比起虹膜識別,指紋、人臉還是略遜一籌。
虹膜是位于眼睛黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分,指紋可能會發(fā)生磨損而導致驗證失靈,人臉也可能經(jīng)過整容而增加辨識難度,但構造更為精巧復雜,擁有斑點、細絲、冠狀、條紋、隱窩等豐富的細節(jié)特征的虹膜卻不會發(fā)生磨損,人類從胎兒期形成的虹膜,直至老矣也不會改變。
今年6月下旬,經(jīng)驗豐富的中國工程院院士、公安部物證鑒定中心研究員、博士生導師劉耀老先生在北京強調(diào),18歲—65歲及以上的指紋大致的差錯率在0.8%,人臉大概在2%,而虹膜識別僅為百萬分之一。
眼睛是心靈之窗?不止于此
自古以來,眼睛在各類詩詞佳作中被頻頻提及,宋代詩人王觀有詩曰“眼似秋波橫,眉如青山黛”,雖是將物擬人,歌詠江南綠水青山,但用眼、眉的嬌俏去形容風景,反襯了眼睛對人有多么重要的吸引力,“秋波”的說法也被后世流傳了下來。唐代詩人李賀也曾作詩——“骨重神寒天廟器,一雙瞳仁剪秋水”,同樣形容眼神的澈凈。
現(xiàn)代人更多以“心靈的窗戶”形容眼睛,但隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,眼睛將成為心靈的標識、身份的認證。以虹膜識別在刑偵破案方面的應用為例,據(jù)劉耀介紹,比如有人辦理護照后出國,整容后再回來,用人臉查不出,但用虹膜可以查出來。還有一些民族習慣遮臉,人臉無法識別,也只能用虹膜識別。
虹膜可應用的領域很廣泛,技術的提升對刑偵破案、維護社會安全有重要意義,同時在金融安全方面也發(fā)揮了重要作用。
像支付寶從10年前就開始做擔保交易,一直到現(xiàn)在開始做移動互聯(lián)網(wǎng)以及開發(fā)一些金融服務。
螞蟻金服ZOLOZ亞洲區(qū)總經(jīng)理陳繼東表示,支付寶一直在探索一些新技術,怎樣解決金融安全、便捷這兩大存在矛盾的難題。早期使用的身份驗證方法比較傳統(tǒng),比如密碼、短信校驗碼、ToKen(令牌),但這些不夠便捷,對用戶來說,既不好記,也容易發(fā)生密碼被截獲的安全問題。
陳繼東說,從2014到2018年,在探索更穩(wěn)定、更安全的身份驗證方面,想到了生物特征識別ID,并尋找一種可以自自然然完成交付的方式,于是找到了——“臉”這一媒介。
臉擁有許多不同特征,比如眼睛,眼睛里有虹膜、眼紋,人體還包括聲紋、指紋。致力于金融數(shù)字化,做互聯(lián)網(wǎng)金融,必須解決在線的身份核實需求。
“對于支付寶的支付賬戶來說,在他注冊時、登錄時、支付時,我要知道賬戶背后是誰,他做了什么樣的操作,”陳繼東說,銀行對用戶也有類似需求。
從2015年7月開始,支付寶不再需要密碼登錄,人們用刷臉功能就行。一開始很多人不敢嘗試,怕不安全,陳繼東透露,“現(xiàn)在至少有將近一半的人在支付寶里通過刷臉進入”,刷臉進支付寶年齡最大的用戶今年109歲,是一位北京老人,老人按鍵盤、使用手機很不便,也記不住密碼,由其兒子教她刷臉購物。
刷臉,降低了金融產(chǎn)品使用門檻。其實銀行業(yè)已經(jīng)開始大規(guī)模應用生物特征來防控風險、加固金融安全,比如手機銀行、網(wǎng)上銀行身份認證,包括ATM機刷臉取款、虹膜做取現(xiàn)身份驗證、銀行金庫管理等。
僅從支付安全來講,北京中科虹霸科技有限公司(下簡稱“中科虹霸”)總經(jīng)理馬力對【品途】說,就虹膜對比指紋、人臉的優(yōu)勢來看,支付安全有幾個層次的含義,首先,支付是準確的,也即識別方式要非常準確,不會出錯;
其次,除了不會出錯,還要難以被人攻擊,譬如用面罩、假義眼、假指紋套,都難以攻擊。所以,一方面涉及準確性問題,到底能否區(qū)別大規(guī)模的人群;另一方面涉及到底能否成為最佳的防偽檢測手段。
“從準確性來講,一比大N,就是一比一百萬,一比一千萬,一比一億這樣的規(guī)模上去做準確性的話,虹膜是要優(yōu)于指紋和人臉識別的。
尤其對于人臉識別,當數(shù)據(jù)量達到一定規(guī)模,會碰到一些問題。比如對于雙胞胎問題,人臉識別從特征本質(zhì)來講,難以將雙胞胎或長得特別像的人區(qū)分開來。這是在非常大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫上去做準確性檢索時,人臉識別暴露出的弊端。
從安全性講,也即防偽性角度看,指紋套是比較難以檢測的,人們?nèi)ス糁讣y識別是相對容易的。對于虹膜和人臉來講,要去做攻擊的話,二維人臉要去攻擊也是比較容易的,要去攻擊三維人臉和虹膜識別是比較困難的。”馬力說。
馬力舉例子說明,比如中東地區(qū)的一些銀行,它們是用虹膜識別替代了卡和密碼,既沒有卡也沒有密碼,完全靠虹膜識別,在百萬級數(shù)據(jù)量上進行金融ATM機取款、柜臺取款。
這從全球范圍講,尚無其它生物識別技術應用到如此龐大的數(shù)據(jù)集上,不借助其它卡和密碼手段、電話號碼手段,來實現(xiàn)便捷支付。只有虹膜識別目前在全球有真實應用。
基礎難題已攻克 虹膜識別須提升用戶體驗
今年6月24日,中科虹霸推出超大規(guī)模虹膜識別云服務平臺、高精虹膜采集儀、智能虹膜識別終端、智能警務終端的產(chǎn)品和綜合解決方案。其中,超大規(guī)模虹膜識別云服務平臺(勝云平臺),用于構建行業(yè)級、城市級、國家級應用規(guī)模的虹膜的虹膜云服務平臺,具有高并發(fā)、高可用、高負載、可插拔的微服務架構,數(shù)據(jù)加密更安全可靠。
北京中科虹霸總經(jīng)理馬力
比如像高精虹膜采集儀(E系列產(chǎn)品),用于采集高清晰度的虹膜建庫圖像,適合各種復雜環(huán)境下大規(guī)模人群數(shù)據(jù)采集,可以實現(xiàn)毫秒級的注冊識別速度。
另外像智能虹膜識別終端(AI系列產(chǎn)品),主要用于門禁、出入境管理等人員管理場合,機身內(nèi)含精密機械結構和攝像模組,通過AI算法鏡頭,可根據(jù)用戶身高與距離實現(xiàn)自動調(diào)整角度捕捉虹膜。
而像便攜性智能警務終端設備(Mobile系列),主要用于治安警、交警、刑警、巡警等多警種的現(xiàn)場作業(yè)使用。
針對金融行業(yè),中科虹霸推出了包含線下識別終端、多生物特征識別平臺以及數(shù)據(jù)分析平臺的綜合金融解決方案,覆蓋金融業(yè)務中柜面身份認證、線上線下支付、ATM機取款以及保險箱業(yè)務等應用場景。
據(jù)美國智庫 Acuity Market Intelligence 發(fā)布的《生物識別的未來 The Future of Biometrics》報告顯示,2015 年全球生物識別市場結構中,指紋識別份額達到 58%,人臉識別份額為 18%,虹膜識別份額為7%。由于虹膜識別的優(yōu)勢明顯,未來會有更多應用場景。但也有觀點認為,虹膜識別存在一些技術挑戰(zhàn)。比如,虹膜識別難以將圖像獲取設備的尺寸小型化;設備造價高,無法大范圍推廣;鏡頭可能產(chǎn)生圖像畸變而使可靠性降低等等。
對于這些難題,馬力認為,首先,關于虹膜成像問題已經(jīng)基本解決,但是距離達到虹膜成像好用這一標準還有差距。
目前主攻的是“往好用方向發(fā)展”,能用是沒問題的,比如在手機上做采集或遠距離采集都沒問題,“現(xiàn)在做的工作就是進一步讓它的用戶體驗更加良好”;
其次,關于虹膜設備造價高的問題,隨著產(chǎn)業(yè)鏈、光學鏡頭、硬件設備的發(fā)展,要跟指紋、人臉相比,虹膜只是應用范圍小,價格就顯得高。
當使用的量達到一定程度后,“只講成本,不說售價,那么虹膜和指紋、人臉(的造價)都是同一水平的”。
關于鏡頭產(chǎn)生圖像畸變,馬力認為“倒不覺得這是個問題”,因為在設計整個虹膜成像光學系統(tǒng)時,肯定都把這一套都考慮進去了,成像畸變在光學系統(tǒng)設計階段已經(jīng)很好地解決了。“不會產(chǎn)生(圖像)出來后,又發(fā)生更大畸變,隨著一個系統(tǒng)越來越來久,這個問題是不存在的。”
虹膜識別的確是有較高技術門檻的一項生物識別技術,中科虹霸是國內(nèi)最早突破移動端虹膜識別技術的公司,解決了復雜環(huán)境光線下低分辨率虹膜圖像識別問題,并將虹膜識別移動端安全解決方案成功應用到手機、平板等移動端產(chǎn)品中,從移動端成像、特征描述與匹配、用戶交互等方面對移動虹膜識別方案進行了深度優(yōu)化。
圖像獲取、虹膜識別匹配等方面也都有成熟方案。接下來,最重要的是,將虹膜識別朝著更加好用、便于使用的方向發(fā)展。“比如人站過來,不需要配合,機器可主動采集,做完全識別,”馬力說,“虹膜識別將朝著更加便捷、更加易用的方向發(fā)展。”
中國尚無大規(guī)模全民采集虹膜 應用場景受限
中國目前沒有大規(guī)模進行全民采集虹膜,這是致使虹膜識別應用場景受到限制的重要原因。
馬力認為,如果中國擁有13億人口的虹膜數(shù)據(jù)庫,很多場景將都可使用虹膜識別。虹膜識別應用到消費級領域,需要做好用戶體驗。
但是在消費領域的應用,還要看具體的應用場景,虹膜識別發(fā)展至今,存在兩大問題,虹膜識別和人臉識別相比,人臉識別已應用到身份證中,國家有數(shù)據(jù)庫、公安部也有數(shù)據(jù)庫,可以做大規(guī)模比對,虹膜還沒有國家層面的數(shù)據(jù)庫,推廣使用方面存在限制。
印度全民采集虹膜
領土東北部與中國接壤的印度,反而在虹膜識別的應用范圍方面比中國廣許多,AADHAR項目,是印度當?shù)亻_展各類業(yè)務進行實名認證的基礎條件之一。
目前該項目已完成對11億印度人的生物識別數(shù)據(jù)采集工作,覆蓋了印度90%以上的人口,是世界上最大的生物識別數(shù)據(jù)項目。
印度是南亞地區(qū)人口最多的國家,整個國家經(jīng)濟水平落于中國,對產(chǎn)品性價比的需求比較高,對成本比較敏感,甚至也可以一定程度放棄用戶體驗,用降低用戶體驗來實現(xiàn)成本可控的產(chǎn)品,因此,虹膜識別產(chǎn)品可以在印度真正規(guī)模化地推廣起來。
馬力對品途商業(yè)評論說,印度的身份認證系統(tǒng)中,人們的身份證號叫Aadhar number,共12位數(shù)字。在建立整個身份證認證系統(tǒng)前,印度從未有這方面的嘗試,全印度各個邦人口信息并不互通。
后來,印度成立了“UIDAI”這一正部級的部門牽頭做這件事,該部門的人員也是從美國引進而來。印度實施全民采虹膜、全民采人臉以及指紋,全國按照國際領先水平來設計生物識別系統(tǒng)。
關于身份認證這項技術,均與公民隱私相關,“中國定然不會用國外技術公司,只會用國產(chǎn)自主產(chǎn)權,但印度用了國外的技術在做。”
任何一項技術,從研發(fā)到走入市場應用,均涉及到設備成本。馬力分析,虹膜識別在手機端的應用,成本只有幾美分,“已經(jīng)非常低”。
如果應用到安防類設備上,虹膜識別的成本與指紋、人臉是同一水平,只是市場規(guī)模小,可能銷售的價格相對高一些,“隨著銷量提升,售價會很快降下來”。
針對虹膜識別在消費級市場中移動端的應用,馬力認為,涉及更多的是產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題,首先,手機廠商要有意愿將虹膜加進手機,要清楚加了之后到底用于什么功能,如果只是為了解鎖,使用指紋、人臉足夠,已經(jīng)可以保證安全性、便捷性。
如果用做支付,要由騰訊、微信、支付寶來牽頭做,要和高通、海思、展訊等這樣的芯片廠商合作,從底層保障支付安全性,因此這需要一套產(chǎn)業(yè)鏈從上至下各個環(huán)節(jié)使虹膜識別的應用變成現(xiàn)實。
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,虹膜識別將有更多用武之地。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動各個物聯(lián)平臺的計算能力也在提高,通訊能力、安全性也在提升,在這種滿足基本的各種物理條件保障的前提下,人們通過物聯(lián)網(wǎng),希望隨時隨地,能得到針對自己提供個性化的服務。
馬力分析稱,物聯(lián)網(wǎng)作為一個端,通過虹膜識別人的身份,實行定制化的服務,還是很有前景的。
馬力舉例子稱,比如,物聯(lián)網(wǎng)下的智能門鎖,就一定會朝著生物識別能力的方向發(fā)展。智能門鎖的安全性是第一位的,用戶配合度更高,不像一些場合,易用性是第一位,安全性反倒是第二位的。
因此,在智能門鎖這種場景中,安全性是第一位,有理由相信虹膜會有廣泛的應用場景。
與此同時,包括車載設備中,對車的安全、管控、發(fā)動機的啟動、身份的鑒別,包括定制化的車載環(huán)境,根據(jù)不同人,提供不同的車載環(huán)境。另外像智慧家庭,直接通過家庭的支付,完成交易,虹膜識別在這些場景中有很大的應用空間。