虹膜识别开启“确认眼神时代”, 识别身份更有保障

微信公众号:品途商业评论耿言之2018-07-20 10:18科技控
刷指纹、刷人脸,人们在手机端、门禁、持票通关等不同场景中的使用频率已经很高,指纹、人脸也均有相当高的唯一性、稳定性。但如果比起虹膜识别,指纹、人脸还是略逊一筹。

今年7月9日,苹果推出一段命名为“记忆”的广告,意在告知用户通过iPhone X的Face ID功能,帮用户想起来“今早创建的密码是什么”。全世界有相当一批人的确备受记不住密码的折磨,数字、图案密码输入达到一定次数,手机还可能被锁定。

广告中,主人公临到最后,使用Face ID打开了手机——人脸即密码。另有消息称,今年9月,苹果即将发布的三款新iPhone或将全部搭载Face ID技术,包括iPad产品。

可以想象,苹果如果真的推出上述新品,人脸解锁功能在手机上的应用会得到更广泛的推广。刷指纹、刷人脸,人们在手机端、门禁、持票通关等不同场景中的使用频率已经很高,指纹、人脸也均有相当高的唯一性、稳定性。但如果比起虹膜识别,指纹、人脸还是略逊一筹。

虹膜是位于眼睛黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,指纹可能会发生磨损而导致验证失灵,人脸也可能经过整容而增加辨识难度,但构造更为精巧复杂,拥有斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等丰富的细节特征的虹膜却不会发生磨损,人类从胎儿期形成的虹膜,直至老矣也不会改变。

今年6月下旬,经验丰富的中国工程院院士、公安部物证鉴定中心研究员、博士生导师刘耀老先生在北京强调,18岁—65岁及以上的指纹大致的差错率在0.8%,人脸大概在2%,而虹膜识别仅为百万分之一。

眼睛是心灵之窗?不止于此

自古以来,眼睛在各类诗词佳作中被频频提及,宋代诗人王观有诗曰“眼似秋波横,眉如青山黛”,虽是将物拟人,歌咏江南绿水青山,但用眼、眉的娇俏去形容风景,反衬了眼睛对人有多么重要的吸引力,“秋波”的说法也被后世流传了下来。唐代诗人李贺也曾作诗——“骨重神寒天庙器,一双瞳仁剪秋水”,同样形容眼神的澈净。

现代人更多以“心灵的窗户”形容眼睛,但随着现代科技的发展,眼睛将成为心灵的标识、身份的认证。以虹膜识别在刑侦破案方面的应用为例,据刘耀介绍,比如有人办理护照后出国,整容后再回来,用人脸查不出,但用虹膜可以查出来。还有一些民族习惯遮脸,人脸无法识别,也只能用虹膜识别。

虹膜可应用的领域很广泛,技术的提升对刑侦破案、维护社会安全有重要意义,同时在金融安全方面也发挥了重要作用。

支付宝从10年前就开始做担保交易,一直到现在开始做移动互联网以及开发一些金融服务。

蚂蚁金服ZOLOZ亚洲区总经理陈继东表示,支付宝一直在探索一些新技术,怎样解决金融安全、便捷这两大存在矛盾的难题。早期使用的身份验证方法比较传统,比如密码、短信校验码、ToKen(令牌),但这些不够便捷,对用户来说,既不好记,也容易发生密码被截获的安全问题。

陈继东说,从2014到2018年,在探索更稳定、更安全的身份验证方面,想到了生物特征识别ID,并寻找一种可以自自然然完成交付的方式,于是找到了——“脸”这一媒介。

脸拥有许多不同特征,比如眼睛,眼睛里有虹膜、眼纹,人体还包括声纹、指纹。致力于金融数字化,做互联网金融,必须解决在线的身份核实需求。

“对于支付宝的支付账户来说,在他注册时、登录时、支付时,我要知道账户背后是谁,他做了什么样的操作,”陈继东说,银行对用户也有类似需求。

从2015年7月开始,支付宝不再需要密码登录,人们用刷脸功能就行。一开始很多人不敢尝试,怕不安全,陈继东透露,“现在至少有将近一半的人在支付宝里通过刷脸进入”,刷脸进支付宝年龄最大的用户今年109岁,是一位北京老人,老人按键盘、使用手机很不便,也记不住密码,由其儿子教她刷脸购物。

刷脸,降低了金融产品使用门槛。其实银行业已经开始大规模应用生物特征来防控风险、加固金融安全,比如手机银行、网上银行身份认证,包括ATM机刷脸取款、虹膜做取现身份验证、银行金库管理等。

仅从支付安全来讲,北京中科虹霸科技有限公司(下简称“中科虹霸”)总经理马力对【品途】说,就虹膜对比指纹、人脸的优势来看,支付安全有几个层次的含义,首先,支付是准确的,也即识别方式要非常准确,不会出错;

其次,除了不会出错,还要难以被人攻击,譬如用面罩、假义眼、假指纹套,都难以攻击。所以,一方面涉及准确性问题,到底能否区别大规模的人群;另一方面涉及到底能否成为最佳的防伪检测手段。

“从准确性来讲,一比大N,就是一比一百万,一比一千万,一比一亿这样的规模上去做准确性的话,虹膜是要优于指纹和人脸识别的。

尤其对于人脸识别,当数据量达到一定规模,会碰到一些问题。比如对于双胞胎问题,人脸识别从特征本质来讲,难以将双胞胎或长得特别像的人区分开来。这是在非常大规模的数据库上去做准确性检索时,人脸识别暴露出的弊端。

从安全性讲,也即防伪性角度看,指纹套是比较难以检测的,人们去攻击指纹识别是相对容易的。对于虹膜和人脸来讲,要去做攻击的话,二维人脸要去攻击也是比较容易的,要去攻击三维人脸和虹膜识别是比较困难的。”马力说。

马力举例子说明,比如中东地区的一些银行,它们是用虹膜识别替代了卡和密码,既没有卡也没有密码,完全靠虹膜识别,在百万级数据量上进行金融ATM机取款、柜台取款。

这从全球范围讲,尚无其它生物识别技术应用到如此庞大的数据集上,不借助其它卡和密码手段、电话号码手段,来实现便捷支付。只有虹膜识别目前在全球有真实应用。

基础难题已攻克 虹膜识别须提升用户体验

今年6月24日,中科虹霸推出超大规模虹膜识别云服务平台、高精虹膜采集仪、智能虹膜识别终端、智能警务终端的产品和综合解决方案。其中,超大规模虹膜识别云服务平台(胜云平台),用于构建行业级、城市级、国家级应用规模的虹膜的虹膜云服务平台,具有高并发、高可用、高负载、可插拔的微服务架构,数据加密更安全可靠。

比如像高精虹膜采集仪(E系列产品),用于采集高清晰度的虹膜建库图像,适合各种复杂环境下大规模人群数据采集,可以实现毫秒级的注册识别速度。

另外像智能虹膜识别终端(AI系列产品),主要用于门禁、出入境管理等人员管理场合,机身内含精密机械结构和摄像模组,通过AI算法镜头,可根据用户身高与距离实现自动调整角度捕捉虹膜。

而像便携性智能警务终端设备(Mobile系列),主要用于治安警、交警、刑警、巡警等多警种的现场作业使用。

针对金融行业,中科虹霸推出了包含线下识别终端、多生物特征识别平台以及数据分析平台的综合金融解决方案,覆盖金融业务中柜面身份认证、线上线下支付、ATM机取款以及保险箱业务等应用场景。

据美国智库 Acuity Market Intelligence 发布的《生物识别的未来 The Future of Biometrics》报告显示,2015 年全球生物识别市场结构中,指纹识别份额达到 58%,人脸识别份额为 18%,虹膜识别份额为7%。由于虹膜识别的优势明显,未来会有更多应用场景。但也有观点认为,虹膜识别存在一些技术挑战。比如,虹膜识别难以将图像获取设备的尺寸小型化;设备造价高,无法大范围推广;镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低等等。

对于这些难题,马力认为,首先,关于虹膜成像问题已经基本解决,但是距离达到虹膜成像好用这一标准还有差距。

目前主攻的是“往好用方向发展”,能用是没问题的,比如在手机上做采集或远距离采集都没问题,“现在做的工作就是进一步让它的用户体验更加良好”;

其次,关于虹膜设备造价高的问题,随着产业链、光学镜头、硬件设备的发展,要跟指纹、人脸相比,虹膜只是应用范围小,价格就显得高。

当使用的量达到一定程度后,“只讲成本,不说售价,那么虹膜和指纹、人脸(的造价)都是同一水平的”。

关于镜头产生图像畸变,马力认为“倒不觉得这是个问题”,因为在设计整个虹膜成像光学系统时,肯定都把这一套都考虑进去了,成像畸变在光学系统设计阶段已经很好地解决了。“不会产生(图像)出来后,又发生更大畸变,随着一个系统越来越來久,这个问题是不存在的。”

虹膜识别的确是有较高技术门槛的一项生物识别技术,中科虹霸是国内最早突破移动端虹膜识别技术的公司,解决了复杂环境光线下低分辨率虹膜图像识别问题,并将虹膜识别移动端安全解决方案成功应用到手机、平板等移动端产品中,从移动端成像、特征描述与匹配、用户交互等方面对移动虹膜识别方案进行了深度优化。

图像获取、虹膜识别匹配等方面也都有成熟方案。接下来,最重要的是,将虹膜识别朝着更加好用、便于使用的方向发展。“比如人站过来,不需要配合,机器可主动采集,做完全识别,”马力说,“虹膜识别将朝着更加便捷、更加易用的方向发展。”


 中国尚无大规模全民采集虹膜 应用场景受限

中国目前没有大规模进行全民采集虹膜,这是致使虹膜识别应用场景受到限制的重要原因。

马力认为,如果中国拥有13亿人口的虹膜数据库,很多场景将都可使用虹膜识别。虹膜识别应用到消费级领域,需要做好用户体验。

但是在消费领域的应用,还要看具体的应用场景,虹膜识别发展至今,存在两大问题,虹膜识别和人脸识别相比,人脸识别已应用到身份证中,国家有数据库、公安部也有数据库,可以做大规模比对,虹膜还没有国家层面的数据库,推广使用方面存在限制。

领土东北部与中国接壤的印度,反而在虹膜识别的应用范围方面比中国广许多,AADHAR项目,是印度当地开展各类业务进行实名认证的基础条件之一。

目前该项目已完成对11亿印度人的生物识别数据采集工作,覆盖了印度90%以上的人口,是世界上最大的生物识别数据项目。

印度是南亚地区人口最多的国家,整个国家经济水平落于中国,对产品性价比的需求比较高,对成本比较敏感,甚至也可以一定程度放弃用户体验,用降低用户体验来实现成本可控的产品,因此,虹膜识别产品可以在印度真正规模化地推广起来。

马力对品途商业评论说,印度的身份认证系统中,人们的身份证号叫Aadhar number,共12位数字。在建立整个身份证认证系统前,印度从未有这方面的尝试,全印度各个邦人口信息并不互通。

后来,印度成立了“UIDAI”这一正部级的部门牵头做这件事,该部门的人员也是从美国引进而来。印度实施全民采虹膜、全民采人脸以及指纹,全国按照国际领先水平来设计生物识别系统。

关于身份认证这项技术,均与公民隐私相关,“中国定然不会用国外技术公司,只会用国产自主产权,但印度用了国外的技术在做。”

何一项技术,从研发到走入市场应用,均涉及到设备成本。马力分析,虹膜识别在手机端的应用,成本只有几美分,“已经非常低”。

如果应用到安防类设备上,虹膜识别的成本与指纹、人脸是同一水平,只是市场规模小,可能销售的价格相对高一些,“随着销量提升,售价会很快降下来”。

针对虹膜识别在消费级市场中移动端的应用,马力认为,涉及更多的是产业生态环境问题,首先,手机厂商要有意愿将虹膜加进手机,要清楚加了之后到底用于什么功能,如果只是为了解锁,使用指纹、人脸足够,已经可以保证安全性、便捷性。

如果用做支付,要由腾讯、微信、支付宝来牵头做,要和高通、海思、展讯等这样的芯片厂商合作,从底层保障支付安全性,因此这需要一套产业链从上至下各个环节使虹膜识别的应用变成现实。

随着5G、物联网的发展,虹膜识别将有更多用武之地。物联网的发展带动各个物联平台的计算能力也在提高,通讯能力、安全性也在提升,在这种满足基本的各种物理条件保障的前提下,人们通过物联网,希望随时随地,能得到针对自己提供个性化的服务。

马力分析称,物联网作为一个端,通过虹膜识别人的身份,实行定制化的服务,还是很有前景的。

马力举例子称,比如,物联网下的智能门锁,就一定会朝着生物识别能力的方向发展。智能门锁的安全性是第一位的,用户配合度更高,不像一些场合,易用性是第一位,安全性反倒是第二位的。

因此,在智能门锁这种场景中,安全性是第一位,有理由相信虹膜会有广泛的应用场景。

与此同时,包括车载设备中,对车的安全、管控、发动机的启动、身份的鉴别,包括定制化的车载环境,根据不同人,提供不同的车载环境。另外像智慧家庭,直接通过家庭的支付,完成交易,虹膜识别在这些场景中有很大的应用空间。

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