指紋識(shí)別技術(shù)慘遭“破解”

十五年前，日本富士通推出世界上第一款嚴(yán)格意義上的指紋識(shí)別手機(jī)F505i：它將指紋識(shí)別模塊裝于數(shù)字鍵區(qū)底部，讓指紋解鎖第一次被人們所認(rèn)識(shí)；五年后，iphone5s橫空出世，一直被人們當(dāng)做概念的指紋識(shí)別一夜之間被人們所熟知。

該技術(shù)的落地被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具顛覆性的創(chuàng)新之一。安全、精準(zhǔn)、快速，這是指紋識(shí)別邂逅智能手機(jī)之后得到的極大褒獎(jiǎng)。

但，科技在世界范圍內(nèi)的流通從來(lái)都是雙面的，它給世界帶來(lái)驚喜的同時(shí)也帶來(lái)了無(wú)盡煩惱。

近日，一段用‘橘子皮’解鎖手機(jī)指紋識(shí)別的視頻在網(wǎng)上瘋傳。在搭載有指紋驗(yàn)證功能的智能手機(jī)上貼上一層透明膠帶，就可以成功‘破解’該手機(jī)的解鎖功能，目前此事已經(jīng)引起了相關(guān)部門(mén)的注意，工信部、質(zhì)檢總局等部門(mén)已介入調(diào)查。

央視曝光的橘子皮破解手機(jī)指紋鎖事件

雷鋒網(wǎng)事后了解到，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，這并不屬于技術(shù)安全問(wèn)題，而是人為后期制造的BUG：貼上透明膠帶（導(dǎo)電涂層）之后，用戶觸摸導(dǎo)電涂層解鎖時(shí)，指紋傳感器收到的信息其實(shí)是導(dǎo)電涂層而不是手指指紋。而多次使用之后，導(dǎo)電涂層會(huì)形成一部分用戶指紋的固定圖案，“無(wú)奈”的是，手機(jī)指紋算法只需識(shí)別指紋當(dāng)中的一部分就能成功解鎖，所以導(dǎo)電涂層固定的部分指紋圖案，就能被任何導(dǎo)電物體按壓解鎖。

從這來(lái)看，雖然人為因素是造成指紋識(shí)別被‘橘子皮’破解的關(guān)鍵所在，但識(shí)別指紋部分區(qū)域就能成功解鎖也是指紋識(shí)別技術(shù)的一大“漏洞”；另需注意的是，與時(shí)刻放在身邊的移動(dòng)設(shè)備不同，預(yù)貼導(dǎo)電涂層的手段還可以適用于各種指紋識(shí)別門(mén)鎖上，也就是說(shuō)，智能家居（門(mén)鎖）等設(shè)備的潛在危險(xiǎn)會(huì)更大。

藉由此，雷鋒網(wǎng)第一時(shí)間聯(lián)系到了專(zhuān)業(yè)從事生物識(shí)別技術(shù)研發(fā)工作的北京智慧眼CTO王棟博士，其反饋說(shuō)，“世界上沒(méi)有絕對(duì)的安全，廠商只能在成本、便利、安全之間找到最佳平衡點(diǎn)，通過(guò)此次事件來(lái)看，相比傳統(tǒng)指紋識(shí)別來(lái)說(shuō)，指靜脈識(shí)別也許是更佳選擇”。

智慧眼CTO王棟博士接受雷鋒網(wǎng)記者采訪

指紋識(shí)別之后，指靜脈識(shí)別“后來(lái)居上”

雷鋒網(wǎng)獲悉，指靜脈識(shí)別是生物識(shí)別技術(shù)的一種，該技術(shù)通過(guò)指靜脈識(shí)別儀器取得個(gè)人指靜脈分布圖，然后依據(jù)專(zhuān)用比對(duì)算法從指靜脈分布圖中提取特征值。

王棟解釋說(shuō)，指靜脈是人體內(nèi)部的特征之一，人體靜脈中紅血球的血紅素是氧氣的還原血紅素，還原血紅素會(huì)吸收近紅外線，因此當(dāng)近紅外線照射到手指時(shí)，只有靜脈部分才會(huì)有微弱的反射，從而形成靜脈紋路圖像。之后的步驟與其他生物識(shí)別過(guò)程相差無(wú)幾，靜脈的特征值被提取并存儲(chǔ)后，運(yùn)用先進(jìn)的濾波、圖像二值化、細(xì)化手段對(duì)數(shù)字圖像提取特征，采用復(fù)雜的匹配算法同存儲(chǔ)在主機(jī)中靜脈特征值比對(duì)匹配，從而對(duì)個(gè)人進(jìn)行身份鑒定，確認(rèn)身份。

指靜脈識(shí)別技術(shù)工作原理流程圖

“從某種意義上來(lái)說(shuō)，這種技術(shù)就是一種活體識(shí)別技術(shù)，主要依靠紅外光照射手指取得血管紋路，是靠血液流動(dòng)形成的一種活體密碼。相比傳統(tǒng)指紋識(shí)別技術(shù)，指靜脈識(shí)別不受手指是否潮濕、干凈或者破損等因素的影響（無(wú)需接觸儀器）；另外更加安全、快速、準(zhǔn)確，隨機(jī)兩個(gè)人的指靜脈結(jié)構(gòu)相同的幾率是34億分之一，因此可以說(shuō)每個(gè)人的指靜脈結(jié)構(gòu)都獨(dú)一無(wú)二；最值得一提的是，整個(gè)識(shí)別過(guò)程只需不到一秒鐘便可完成。”他補(bǔ)充道。

指靜脈技術(shù)的四大特點(diǎn)

他同時(shí)坦言，與傳統(tǒng)指紋識(shí)別技術(shù)相比，指靜脈識(shí)別技術(shù)的市場(chǎng)應(yīng)用還不夠廣泛。主要原因在于該技術(shù)的發(fā)展與醫(yī)學(xué)同步，2000年前后才逐步落地應(yīng)用，用戶對(duì)該技術(shù)的認(rèn)知稍晚，而從這些年的研發(fā)應(yīng)用來(lái)看，技術(shù)發(fā)展不存在障礙；從成本角度出發(fā)，價(jià)格也相差無(wú)幾。

基于以上兩點(diǎn)，該技術(shù)尚未爆發(fā)的最大因素就是用戶認(rèn)知不足，而基于指靜脈安全性、穩(wěn)定性、唯一性的三重優(yōu)點(diǎn)，可以合理預(yù)判該技術(shù)未來(lái)有非常好的發(fā)展機(jī)遇。

智慧眼指靜脈識(shí)別技術(shù)緣何三次登頂

談及至此，王棟還向雷鋒網(wǎng)分享了該技術(shù)的應(yīng)用路徑。他談到，一直以來(lái)，指靜脈識(shí)別技術(shù)都是日本、韓國(guó)等公司比較領(lǐng)先，而在經(jīng)過(guò)近十年的努力后，包括智慧眼在內(nèi)的中國(guó)技術(shù)公司已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。

以智慧眼為例來(lái)說(shuō)，該公司指靜脈識(shí)別技術(shù)已在2015年、2016年、2017年連續(xù)三年奪得全球指靜脈挑戰(zhàn)賽的冠軍，技術(shù)誤識(shí)率小于0.0001%，識(shí)別率大于99.99%，目前該技術(shù)已被成熟地應(yīng)用在銀行實(shí)名開(kāi)戶、指靜脈取款、社保待遇資格認(rèn)證、考試考生身份認(rèn)證、軍隊(duì)信息化安全認(rèn)證、住建工地實(shí)名制管理等領(lǐng)域。

智慧眼指靜脈算法在國(guó)際挑戰(zhàn)賽中排名第一

對(duì)于這個(gè)三連冠，王博士感慨頗深，“連續(xù)三年獲得挑戰(zhàn)賽冠軍是件非常不易的事情，背后需要很多研發(fā)人員不懈的日夜努力” 。

從外來(lái)看，在比賽過(guò)程中，裁判除了關(guān)注識(shí)別率之外，還會(huì)看重一個(gè)非常重要的指標(biāo)：特征提取后的特征長(zhǎng)度（特征信息）。從應(yīng)用角度出發(fā)，特征長(zhǎng)度越短越好，因?yàn)榭梢宰屪R(shí)別速度更快；但從技術(shù)角度來(lái)看，如果算法設(shè)計(jì)的不夠好，越短的話，準(zhǔn)確率也會(huì)越低。基于這兩點(diǎn)，智慧眼找到了最佳平衡點(diǎn)：做到了在保證安全的前提下，特征長(zhǎng)度盡量的短，識(shí)別率盡量的高。

智慧眼子公司在2017年指靜脈國(guó)際算法挑戰(zhàn)賽中再次排名第一

從內(nèi)來(lái)看，與人臉識(shí)別一樣，如今的指靜脈識(shí)別算法也是基于深度學(xué)習(xí)去開(kāi)發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)的要求比較高。 AI在行業(yè)落地時(shí)，數(shù)據(jù)的作用是毋庸置疑的，同樣的算法，不同量級(jí)的數(shù)據(jù)量將導(dǎo)向不同的結(jié)果。AI想要落地和發(fā)揮作用，大規(guī)模統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集是必不可少的，數(shù)據(jù)是一切的基礎(chǔ)。而智慧眼由于在這塊已經(jīng)深耕多年，積累的數(shù)據(jù)對(duì)技術(shù)的領(lǐng)先性有很大幫助。 

除了指靜脈識(shí)別，智慧眼的AI征程

提到智慧眼，很多業(yè)內(nèi)人士只聞其名不見(jiàn)其聲。

內(nèi)有數(shù)據(jù)，外有技術(shù)，一直以來(lái)，這家公司都將重心放在研發(fā)和應(yīng)用落地上‘悶聲發(fā)大財(cái)’。誰(shuí)曾想到，這家成立于2009年的AI公司已經(jīng)低調(diào)地高速發(fā)展了八年，除了上文所提到的指靜脈識(shí)別技術(shù)外，智慧眼還擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的人臉識(shí)別、智能視頻分析等核心技術(shù)，其人臉識(shí)別技術(shù)在Google舉辦的Megaface算法挑戰(zhàn)賽上名列前茅。在業(yè)務(wù)方面，從做社保身份認(rèn)證起家，再到目前業(yè)務(wù)覆蓋公安、司法、金融、教育等多個(gè)垂直行業(yè)，服務(wù)了超過(guò)全國(guó)1/10的人口，擁有全國(guó)最大規(guī)模的人臉識(shí)別應(yīng)用。去年安博會(huì)期間雄踞深圳會(huì)展中心一號(hào)館，與海康、大華、宇視毗鄰。

而他們的目標(biāo)也讓人欣賞：打造識(shí)別萬(wàn)物的智慧之眼，推動(dòng)智能化社會(huì)的實(shí)現(xiàn)。短短二十字，匯聚了王棟的期望，也涵括了眾多智慧眼人的目標(biāo)及挑戰(zhàn)。

在他們看來(lái)，AI技術(shù)是讓用戶接入未來(lái)智能社會(huì)的一把鑰匙。作為社會(huì)主體構(gòu)成的人、車(chē)、物身份的數(shù)字化是智能社會(huì)的前提，而AI正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，它可以讓萬(wàn)物之間的信息交互更加便捷、安全。

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