Windows 10為什么不采用 “最好的生物識別技術(shù)”
編者按:本文作者@宮雅卓,聚虹光電IRISIAN創(chuàng)始人。
在尼古拉斯·凱奇還沒過氣的時代,他和同樣還未過氣的約翰·特拉沃塔演過一部經(jīng)典的電影,《變臉Face/Off》。這部罪案電影的導(dǎo)演是當(dāng)時在好萊塢蓄勢待發(fā)的吳宇森。影片中警察和罪犯互換臉,因而引發(fā)了一連串故事。
現(xiàn)實社會中,人與人倒是不可能這么容易實現(xiàn)換臉,不過在整容技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天,一個人的容貌確實不太可靠。
Windows hello是微軟推出 Windows 10時采用的一種生物特征授權(quán)方式,讓你能通過識別生物特征訪問你的windows 10設(shè)備。據(jù)微軟介紹,進(jìn)行身份驗證的方式有三種,指紋識別、面部識別、虹膜識別。其中的面部識別是Windows Hello的重點(diǎn)項目。微軟稱,在其內(nèi)部測試中,Windows hello對于人臉的錯誤識別率僅為十萬分之一(0.01%),拒絕識別率為2% - 4%。
Windows Hello 的人臉識別
最 近,這一功能受到了考驗。報紙《The Australian》邀請了六對來自墨爾本和悉尼的雙胞胎(五對女性和一對男性)來進(jìn)行測試,看Windows hello能否正確識別他們。在使用Windows hello進(jìn)行人臉注冊和識別的過程中,前五對雙胞胎均成功通過,但有一對雙胞胎在注冊了一人后,兩人都無法登陸。無法登陸的那對雙胞胎分別叫 Isabelle和Natasha,她們的照片如下。
人臉識別,聽上去似乎比千篇一律的密碼可靠,但是掌握著極高技術(shù)的微軟windows hello居然在6對雙胞胎中認(rèn)錯了1對,錯誤率為16%。
人臉識別錯誤率這么高,為什么依然受歡迎?
實際上,人臉識別技術(shù)達(dá)到的***精度97.25%,是由Facebook在2015年剛剛創(chuàng)造的。這個精度大約只相當(dāng)于人通過肉眼識別的水平。人臉識別如此受歡迎,主要是因為簡單好用。不像指紋需要專門的采集器,虹膜需要紅外攝像頭,電腦和手機(jī)必備的普通攝像頭就可以輕松滿足人臉識別的硬件要求。
生物認(rèn)證的匹配過程分為合作式、非合作式兩種。大部分生物認(rèn)證系統(tǒng)需要人主動配合,比如一個人有意且自愿地按壓手指。然而,指紋的主動配合度還不夠。當(dāng)一個人熟睡時,別人可以趁機(jī)將他的手指放在指紋識別器上,輕松解鎖手機(jī),進(jìn)行支付。
人臉識別
人臉識別也是如此,甚至不需要接觸,就可以通過隱蔽攝像頭或趁人熟睡時拍下照片,進(jìn)入個人賬戶。不過,正因為人臉識別可以秘密采集數(shù)據(jù),在當(dāng)事人未知的情況下,輕松獲取他的臉形,判斷他的身份。因此,人臉識別更適用于鎖定犯罪嫌疑人,只需一個普通攝像頭。
不 足的是,人臉非常容易偽裝,比如中亞地區(qū)的人受宗教文化背景影響,女性用黑紗遮住臉,男性留有大胡子,幾乎只有眼睛可見。人臉識別三種主流算法之一的特征 臉型,目前已被證明不能像人眼一樣排除偽裝的影響,這意味著,位置、姿勢、表情、臉部毛發(fā)或眼鏡,都會影響人臉識別的精度。
因此,人臉識別的過程往往還需要加入其他生物特征,進(jìn)行多模態(tài)識別以提高安全性、準(zhǔn)確性。雖然存在著諸多缺陷,但是面部本身的大面積、識別過程的秘密性,也成為了人臉識別的“獨(dú)門絕技”。
精確度***的虹膜識別,為什么還沒有廣泛應(yīng)用?
在各種不同的生物特征中,虹膜是最健壯、最持久的。一種生物特征能否被用作生物識別,由健壯性和獨(dú)特性兩個因素決定。健壯性與這種特征的持久、穩(wěn)定有關(guān),獨(dú)特性決定了這種特征的差異性是否大到能夠被測量出來。健壯性和獨(dú)特性決定了生物特征的準(zhǔn)確性。
在正常健康情況下,虹膜從出生6個月直到死亡都保持不變。
虹膜的紋理具有極高的復(fù)雜多樣性,屬于表現(xiàn)因素,在胚胎發(fā)育的早期形成,與基因沒有依賴關(guān)系。表現(xiàn)因素使某種生物特性在人群中呈現(xiàn)出更大的差異。因此,即使是同卵雙胞胎,甚至是一個人的左右眼,虹膜圖像也完全不同。
從技術(shù)上說,虹膜識別是***的、最精確的。優(yōu)秀的虹膜識別技術(shù)商,能夠?qū)㈠e誤率(FAR)控制在500萬分之一(0.00002%),幾乎杜絕了出錯的可能性。虹膜識別技術(shù)應(yīng)用的***障礙,是眼盲而不能注冊。
虹膜識別是一項前衛(wèi)的科學(xué)研究。算法、硬件、圖像的三重高成本,使得虹膜識別技術(shù)主要滿足行業(yè)需求,難以覆蓋消費(fèi)領(lǐng)域。近年來,隨著國內(nèi)擁有自主研發(fā)算法的 虹膜識別技術(shù)商的成熟發(fā)展,一些技術(shù)商希望加深對于產(chǎn)品形態(tài)、交互設(shè)計、用戶體驗、增值模式的深層次理解,把握未來市場趨勢,也開始做消費(fèi)類虹膜識別產(chǎn) 品。
虹膜的小尺寸給遠(yuǎn)距離掃描帶來了一定困難。
不過,在小于30厘米的近距離范圍內(nèi),虹膜依然有著不可比擬的優(yōu)勢。虹膜識別是一種高效的技術(shù),訓(xùn)練用戶所需的時間不超過5秒鐘,時間主要花在用戶將他/她的眼睛對準(zhǔn)一面小鏡子。一旦圖像被采集和處理之后,實際的計算機(jī)匹配處理是非常快速的,時間在毫秒量級。
在精確度、高效性、適應(yīng)性三方面都非常出色的虹膜識別,如果能夠突破遠(yuǎn)距離掃描這一限制,完全可以解決人臉易偽裝的問題,成為“***的生物識別技術(shù)”。
任何一種生物認(rèn)證方式,無論是指紋、掌形、語音,還是人臉、虹膜,都有著各自的優(yōu)劣和不同的應(yīng)用場景。指紋最廣泛,成本低,很容易與手機(jī)集成;人臉最方便,普通攝像頭,在人流密集的出入口鑒別嫌疑人;虹膜最安全,500萬分之一的錯誤率,適用于近距離的支付與信息安全。
如果Windows hello中采用虹膜識別,也許結(jié)果會讓人大吃一驚呢!