好萊塢科幻大片將屏幕識別的畫面演繹的淋淋盡致，激情與速度，在眾人心中深處埋下了一顆希冀的種子，矚目期待能早日實(shí)現(xiàn)這樣的技術(shù)。再加上產(chǎn)業(yè)鏈和廠商的“添油加醋”奮力炒作，以及全面屏手機(jī)這一手機(jī)形態(tài)的迅速鋪開，屏下指紋識別一時(shí)間變得不可或缺，炙手可熱。
根據(jù)德勤全球的預(yù)測，裝配指紋識別器的活躍設(shè)備將在2017年初首次突破10億。此外，我們預(yù)估每一個(gè)有源傳感器每天平均使用30次，這就意味著一年當(dāng)中全球的總計(jì)使用次數(shù)為10萬億。
德勤全球進(jìn)一步預(yù)測截至2017年年底，在發(fā)達(dá)國家的所有智能手機(jī)當(dāng)中，大約40%都將配置指紋識別器。截止2016年年中，這一比例是30%。我們預(yù)計(jì)在配置指紋識別器的智能手機(jī)用戶當(dāng)中，至少80%的用戶會經(jīng)常用到這一傳感器。在2016年年中，這一比例是69%。在配置指紋識別器的活躍設(shè)備中，智能手機(jī)和平板電腦所占比例將有可能超過90%。三年前，只有一些高端型號才采用了這些傳感器;到了2017年，大部分中端產(chǎn)品都會采用。截至2026年底，指紋識別器將如同智能手機(jī)上的前置攝像頭一樣普遍存在。除了那些最便宜的型號，所有的智能手機(jī)和平板電腦都將具備這一功能。到那個(gè)時(shí)候，指紋識別器有可能被集成到一系列的其他設(shè)備當(dāng)中，從筆記本電腦到遙控設(shè)備，用于身份識別與驗(yàn)證。
智能手機(jī)指紋識別器的成功在于:相較密碼，它提供了一種快速而且謹(jǐn)慎的解鎖手機(jī)和認(rèn)證交易的方法(參見側(cè)欄:認(rèn)證的因素)。對于大多數(shù)人而言，要記住愈來愈多的在線帳號的密碼并非易事。截至2020年，平均每個(gè)用戶將擁有200個(gè)在線帳號。在智能手機(jī)上輸入密碼尤其麻煩，但大多數(shù)人全天都離不開智能手機(jī)。
就指紋識別器而言，每個(gè)指紋的設(shè)置流程通常需要花費(fèi)15-30秒。相應(yīng)的數(shù)據(jù)一般保存在設(shè)備上的安全區(qū)域中，不會上傳到云端。當(dāng)識別器上的指紋與保存在設(shè)備上的“圖像”相匹配，完成認(rèn)證。對于采用電容式傳感器的智能手機(jī)(截至2017年初的大部分手機(jī)用戶)，捕捉到的這個(gè)“圖像”是對指紋特征的描述，包括弓型、環(huán)型、螺旋型以及各種變化。
認(rèn)證的因素
確定某人是他(她)表明的身份取決于認(rèn)證的因素。認(rèn)證的因素包括三大類:
認(rèn)知因素(用戶所了解的內(nèi)容，比如密碼、PIN或像“你的第一條狗叫什么名字?”之類的質(zhì)詢-響應(yīng)。)
內(nèi)在因素(用戶所具備的特征，比如簽名、生物識別指紋、聲紋、虹膜、臉或視網(wǎng)膜模式)
所有權(quán)屬性(用戶擁有的實(shí)物，比如身份證、護(hù)照、銀行卡或者提供硬件或軟件令牌的數(shù)字化設(shè)備)
過去被視為可靠的認(rèn)證因素現(xiàn)在變得不那么可靠了。我們之前討論過密碼所面臨的一些挑戰(zhàn)，而且實(shí)物有可能被遺失，簽名又不是非常安全的先天內(nèi)在因素。
智能手機(jī)有可能被視為一種功能強(qiáng)大的一體式認(rèn)證工具，因?yàn)樗梢苑奖愕貙⑷N因素綜合在一起:
認(rèn)知:智能手機(jī)的使用基于一系列的認(rèn)知因素，比如通過輸入PIN。從中期看來，它們有可能被用作指紋識別器的補(bǔ)充。如果在生物識別輸入之外還需要額外的認(rèn)證，可以致電手機(jī)提出安全問題進(jìn)行質(zhì)詢-響應(yīng)認(rèn)證。
內(nèi)在:正如之前所提到的那樣，多因素認(rèn)證的生物識別數(shù)據(jù)都是現(xiàn)成的。
所有權(quán):人們一般都隨身攜帶智能手機(jī)，如果手機(jī)被落下或遺失，機(jī)主很快就能知道。與之相比，如果周五的時(shí)候?qū)⑥k公室的門禁卡落在了上班的地方，可能要到周一才會想起來。護(hù)照持有人可能要在好幾個(gè)月之后才發(fā)現(xiàn)找不到護(hù)照了。智能手機(jī)作為互聯(lián)設(shè)備，如果丟失的話，鎖定它們的位置更容易。如果手機(jī)被盜，可以遠(yuǎn)程抹去資料和禁用。如果設(shè)備的軟件被攻擊，可以通過無線的方式進(jìn)行更新。
指紋識別器的總計(jì)使用次數(shù)將在2017年達(dá)到數(shù)萬億次，主要目的可能就是解鎖手機(jī)和平板電腦，這種操作通常每天要進(jìn)行幾十次。2013年年末，第一批商業(yè)化、配置指紋識別器的手機(jī)進(jìn)入市場，自那以后，這種操作顯著增長。當(dāng)時(shí)，極少人會提供生物識別數(shù)據(jù)(可能只在少數(shù)特定國家)，也極少進(jìn)行這樣的操作。隨著指紋識別器越來越普及，我們估計(jì)會有越來越多的應(yīng)用程序和網(wǎng)站支持這種技術(shù)，主要用于替代密碼輸入。
指紋識別器的可靠性，尤其是發(fā)現(xiàn)假指紋的能力，有可能在2017年不時(shí)受到挑戰(zhàn)。相對而言早期的指紋識別器更容易受到電子欺騙。事實(shí)上，要在一部已經(jīng)使用兩年的手機(jī)上捕捉可以用來欺騙識別器的指紋，需要目標(biāo)受害人一定程度的配合，這是不太現(xiàn)實(shí)的。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)指紋的副本，需要將受害者的手指在牙科印模膏或木膠當(dāng)中放幾分鐘，然后做一個(gè)模型。這種欺騙手段可以在貿(mào)易展會上做令人大飽眼福的演示，但是不太可能出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中。
最新的指紋識別器采用了超聲技術(shù)，捕捉指紋的細(xì)節(jié)圖像，電子欺騙很難得逞。它們甚至還可以判斷正在識別的是真人手指還是模型。
超聲傳感器的另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)就是在潮濕的條件下也可以使用。傳統(tǒng)識別器配置的是電容式傳感器，手指表面的水可能會讓傳感器失效。超聲指紋識別器讀取由超聲波創(chuàng)建的3D圖像，不會受水影響。因此，手在干濕狀態(tài)下都可以操作。
指紋是生物識別的開路先鋒
數(shù)十億部智能手機(jī)和平板電腦有望在2017年實(shí)現(xiàn)多種類型的生物識別輸入的處理和采集，包括人臉識別、聲音模式和虹膜掃描。不過，首先發(fā)展的將是指紋。根據(jù)德勤全球的預(yù)測，截至2017年年底，利用人臉、聲音或虹膜識別來進(jìn)行認(rèn)證的智能手機(jī)或平板電腦用戶所占的比例不會超過5%，而采用指紋識別器的用戶則占到40%。
指紋識別器雖然是最近才推出的傳感器，卻一路遙遙領(lǐng)先。自從移動(dòng)手機(jī)植入麥克風(fēng)，聲音識別就成了可行的生物識別輸入。對于裝配前置攝像頭的設(shè)備，虹膜和人臉識別是可行的，但是鏡頭和處理器的質(zhì)量會對速度和準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。
聲音識別的難題在于——在嘈雜的環(huán)境下，這一技術(shù)可能會出問題。此外，有人認(rèn)為聲音識別會讓人分心或不利于社交，比如在開放式設(shè)計(jì)的辦公室或在就餐期間。潛在的罪犯可以通過錄音輕松獲得聲音資料。可行的方案是將聲音識別同質(zhì)詢-響應(yīng)技術(shù)結(jié)合起來，比如重復(fù)特定短語或是回答安全提問。
人臉識別通常需要與拍攝參考圖像時(shí)相似的光照條件。如果沒有，就可能出現(xiàn)漏報(bào)的情況。甚至眼鏡、帽子和圍巾都會影響效果。虹膜識別需要精準(zhǔn)的定位和特定的照明條件，而且對反光敏感，因此配戴隱形眼鏡或眼鏡都會對它產(chǎn)生影響。人臉和虹膜識別面臨的另外一個(gè)難題就是容易遭遇電子欺騙:兩者都容易被人臉或眼睛的照片欺騙。變通方案就是采用互動(dòng)式的人臉識別。比如，有的系統(tǒng)會要求目標(biāo)對象眨眼睛。但是，制作巧妙的視頻或系列照片還是能騙過系統(tǒng)。
對比而言，指紋識別可以在黑暗的環(huán)境中使用，在用戶在走路的過程中也可以進(jìn)行，即便是坐在一輛高速行駛在顛簸道路上的汽車的后排座上也沒有問題。
從生物識別電話到其他設(shè)備
像指紋這樣的生物識別對于智能手機(jī)而言還是全新的嘗試，然而它在幾十年前就已經(jīng)投入了使用。不過，智能手機(jī)讓大家更熟悉生物識別的日常使用，同時(shí)還消除了一些同生物識別數(shù)據(jù)相關(guān)的禁忌。
根據(jù)德勤全球的預(yù)測，智能手機(jī)生物識別的廣泛采用將成為把生物識別傳感器部署到其他環(huán)境的催化劑。例如，采用紅外線來查看靜脈組織的手指靜脈和手掌靜脈掃描儀可以集成到自動(dòng)取款機(jī)上，替代PIN輸入;或者將它們納入公司之間大額轉(zhuǎn)賬的認(rèn)證流程。學(xué)?？梢允褂渺o脈掃描儀證實(shí)學(xué)生已經(jīng)進(jìn)入或離開大樓。學(xué)生也可以采用這項(xiàng)技術(shù)在課堂上簽到和簽退，或者在購買食物和學(xué)習(xí)用品時(shí)付款。越來越多的國家可能都在考慮將生物識別用于國民身份確認(rèn)計(jì)劃。截至目前，印度的規(guī)模最為龐大，它采集了人臉、指紋和虹膜數(shù)據(jù)。截至2016年，登記人數(shù)已經(jīng)超過十億。
生物識別可以追溯到一千年之前，不過在現(xiàn)代科技中被大規(guī)模采用還是最近幾年的事情，而且有可能在2017以及之后數(shù)年里變得更加復(fù)雜而有效。
小結(jié)
有許多私營以及公共組織應(yīng)該考慮如何以最好的方式利用數(shù)量日益增多的指紋識別器和習(xí)慣在手機(jī)上使用它們的龐大人群。
挑戰(zhàn)在于確定還有哪些應(yīng)用程序可以采用指紋識別器和其他的生物識別輸入，從而提供快速而且安全的認(rèn)證。
金融機(jī)構(gòu):德勤研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)達(dá)市場的成人手機(jī)用戶當(dāng)中，43%會使用手機(jī)查看自己的銀行賬戶。銀行可以研究如何更好地在欺詐檢測、客戶訪問或開設(shè)新賬戶、支付認(rèn)證等領(lǐng)域利用生物識別系統(tǒng)，從中獲益。
零售商–電子商務(wù):可以采用指紋識別器提供一觸式結(jié)算，但是消費(fèi)者必須下載相關(guān)應(yīng)用程序，同時(shí)還得輸入必要信息，比如信用卡數(shù)據(jù)和首選的賬單地址。德勤研究還發(fā)現(xiàn)大部分手機(jī)用戶下載到手機(jī)上的應(yīng)用程序不會超過20個(gè)。不過，能夠讓支付變得快速而安全，這一點(diǎn)足以吸引用戶多下載一個(gè)應(yīng)用程序。
零售商–實(shí)體商務(wù):實(shí)體店支付應(yīng)用程序利用近場通信(NFC)技術(shù)，通過消費(fèi)者將手指放在傳感器上，再把手機(jī)靠近NFC識別器，就可以完成支付認(rèn)證。這樣一來，就不需要輸入PIN。
企業(yè)用戶–讀取數(shù)據(jù)。生物識別可以替代密碼輸入，授權(quán)用戶讀取郵件、訪問企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)站和獲取其他類似服務(wù)。只需輕輕觸碰，即可完成工時(shí)表的讀取與認(rèn)證。德勤研究發(fā)現(xiàn)目前企業(yè)應(yīng)用程序的利用程度非常低。作為一種簡單而安全的認(rèn)證方式，生物識別的采用有望得到推廣。
企業(yè)用戶–物理安全。生物識別可用于控制大樓的進(jìn)出，不用再依賴門禁卡。生物識別與門禁卡不同，無需刷卡操作，也不會落在家里。
媒體公司–在線訂閱服務(wù)。音樂、優(yōu)質(zhì)新聞、電視或其他內(nèi)容的供應(yīng)商位于付費(fèi)墻的后面，它們可以要求用戶使用指紋驗(yàn)證身份，從而控制非法的用戶帳號及密碼的分享。單用戶帳號可以與一組指紋綁定，指紋遠(yuǎn)比密碼更難分享。
政府服務(wù):可以使用生物識別提供另一種獲取服務(wù)的方式，比如稅款繳納、查閱病歷，甚至是電子投票。這種方式可能會吸引年輕人參與投票。目前，這個(gè)群體擁有和使用智能手機(jī)的程度都相當(dāng)高，不過他們的投票參與度低于平均水平。
這里的預(yù)測主要著眼于指紋識別器的使用，但是我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷娑茧x不開智能手機(jī)，這讓它可以結(jié)合其他的獨(dú)有數(shù)據(jù)綜合使用，比如輸入模式和定位信息。在我們看來，各種生物識別輸入的綜合使用(即多因素認(rèn)證)將越來越流行。它可以提供更加可靠的認(rèn)證。例如，銀行業(yè)務(wù)應(yīng)用程序可以同時(shí)采用指紋和聲音識別，通過指紋獲得初始訪問權(quán)限，再利用聲音輸入進(jìn)一步驗(yàn)證。
生物識別技術(shù)在中國——指紋識別躍升成重要認(rèn)證方式
指紋識別方式相較于密碼識別來說更具安全性，不易被破解，且能有效解決為提高密碼安全性增加密碼復(fù)雜程度帶來的輸入不便問題。此外，指紋識別的唯一性能有效規(guī)避多個(gè)賬號多個(gè)密碼，記憶不便的問題，提高解鎖效率。
德勤在《2016中國移動(dòng)消費(fèi)者調(diào)研》中發(fā)現(xiàn)，中國安裝指紋識別的智能手機(jī)占比已達(dá)49%，其中43%的用戶使用指紋識別作為身份認(rèn)證方式，智能手機(jī)指紋識別技術(shù)使用率明顯高于發(fā)達(dá)國家。指紋識別在2016年經(jīng)歷高速增長，智能手機(jī)生產(chǎn)商已將其作為中高端手機(jī)的標(biāo)配。指紋識別有著傳統(tǒng)密碼識別無法比擬的優(yōu)勢，有望在2017年超過密碼識別成為智能手機(jī)首要認(rèn)證方式。
指紋識別方式相較于密碼識別來說更具安全性，但仍存在一些問題需要技術(shù)提供商解決。首先,提高指紋識別精度。指紋識別的安全性主要通過指紋的唯一性來實(shí)現(xiàn)，但是指紋可以通過復(fù)制造假來欺騙指紋識別設(shè)備，因此提高指紋識別設(shè)備精度可有效提高指紋識別的安全性。其次,與定位技術(shù)相結(jié)合提高指紋識別安全性。在進(jìn)行指紋識別的同時(shí)通過定位判定是否存在安全問題，若指紋識別使用地點(diǎn)出現(xiàn)變動(dòng)則需用戶通過第三種方式進(jìn)行進(jìn)一步核驗(yàn)。再者,提高指紋識別便捷性，通過提高設(shè)備性能實(shí)現(xiàn)在潮濕環(huán)境下不影響指紋解鎖使用。
人臉識別應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大
人工智能人臉識別機(jī)器人識別準(zhǔn)確率已達(dá)到九成以上，人臉識別技術(shù)算法準(zhǔn)確率不斷提升推動(dòng)人臉識別技術(shù)覆蓋范圍擴(kuò)張。各大銀行也在金融領(lǐng)域布局人臉識別技術(shù)，招商銀行開啟刷臉支付業(yè)務(wù)，人臉識別ATM機(jī)也已通過驗(yàn)收。醫(yī)療領(lǐng)域的運(yùn)用主要在發(fā)卡、醫(yī)療檢查等領(lǐng)域，通過支持人臉識別的醫(yī)院信息系統(tǒng)將自己的面部特征與醫(yī)院就診卡綁定，在醫(yī)療檢查過程中通過人臉識別對患者進(jìn)行身份核對以降低醫(yī)療差錯(cuò)的發(fā)生。教育領(lǐng)域主要運(yùn)用在監(jiān)考系統(tǒng)中，通過精確對比考場考生、閱卷辦公室人員臉部信息，防止證件偽造、替考等行為。同時(shí)，國內(nèi)智慧城市不斷深入發(fā)展，城市監(jiān)控設(shè)施覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，清晰度不斷提升，攝像頭密度不斷加大，人臉數(shù)據(jù)采集阻礙降低推動(dòng)人臉識別在公共安全領(lǐng)域所發(fā)揮的作用不斷擴(kuò)大。
此外,BAT引領(lǐng)技術(shù)相關(guān)探索，預(yù)計(jì)人臉識別將應(yīng)用于更加豐富的場景。阿里巴巴同外界合作研發(fā)人臉識別技術(shù)以提高移動(dòng)支付安全性，騰訊各產(chǎn)品將逐步采用人臉識別技術(shù)，百度將人臉識別作為深度學(xué)習(xí)重點(diǎn)研究項(xiàng)目。
虹膜識別或有所突破
虹膜識別技術(shù)是當(dāng)前最為精確的生物識別技術(shù)之一。虹膜是指瞳孔中的織物狀各色環(huán)狀物，包含許多類似于斑點(diǎn)、細(xì)絲、皺紋、隱窩等紋理特征，通過專用光學(xué)圖像設(shè)備對其進(jìn)行拍攝，并運(yùn)用虹膜識別系統(tǒng)圖像預(yù)處理軟件，采用獨(dú)特算法從圖像中提取識別所需特征點(diǎn)，對其進(jìn)行編碼。在進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)將提取的編碼和數(shù)據(jù)庫中的編碼進(jìn)行逐一匹配從而達(dá)到身份認(rèn)證的目的。隨著三星部分手機(jī)搭載虹膜識別技術(shù)，首次在國際主流品牌手機(jī)得到應(yīng)用。
與目前大量應(yīng)用的指紋識別方式相比，虹膜識別技術(shù)錯(cuò)誤率遠(yuǎn)低于諸如指紋、人臉等生物識別方式，其錯(cuò)誤率最低可至500萬分之一。同時(shí)，清晰虹膜紋理的獲取需用戶配合，所以一般情況下較難盜用他人的虹膜圖像，即使是照片、視頻甚至使用失去活性的虹膜也無法通過虹膜識別匹配。此外，虹膜也不會產(chǎn)生磨損狀況而導(dǎo)致無法識別。在應(yīng)用技術(shù)方面，中國的虹膜算法技術(shù)、硬件基礎(chǔ)已經(jīng)成熟，隨著手機(jī)行業(yè)巨頭涉足虹膜識別領(lǐng)域，虹膜識別普及將呈現(xiàn)加速的趨勢。
除了手機(jī)制造領(lǐng)域，虹膜識別技術(shù)覆蓋范圍也有可能進(jìn)一步拓展。由于移動(dòng)支付覆蓋范圍拓寬，單筆交易金額提高，移動(dòng)支付的安全性成為影響支付產(chǎn)品客戶體驗(yàn)的首要因素，而移動(dòng)支付平臺也在積極邁進(jìn)虹膜識別領(lǐng)域，支付寶的安全架構(gòu)方案已經(jīng)支持虹膜識別功能，并對其進(jìn)行重點(diǎn)推廣。在公共安全領(lǐng)域，中國尚未建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，但在印度、墨西哥等人口大國已經(jīng)開始推動(dòng)全民虹膜的注冊項(xiàng)目。
語音識別認(rèn)證發(fā)展有限
語音識別無需依賴成本昂貴的設(shè)備，只需麥克風(fēng)即可采集數(shù)據(jù)，用戶通過麥克風(fēng)說出特定短語，通過過濾噪音、提取特征，特征比對，達(dá)到一定近似度閾值即可通過身份驗(yàn)證。語音識別雖然成本較低，但由于安全問題一直未在身份認(rèn)證領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用?？晒┨崛〉恼Z音特征明顯少于指紋、人臉造成精度降低，此外語音識別更易受到背景噪音干擾導(dǎo)致認(rèn)證失敗。穩(wěn)定性差，語音會受到年齡、健康狀況等方面的影響，感冒等常見疾病足以造成認(rèn)證障礙。此外，簡單的錄音或模仿即可欺騙語音識別系統(tǒng)，造成較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，易受外界影響，穩(wěn)定性差，易被模仿成為阻礙語音識別技術(shù)的三大障礙，未來在安全認(rèn)證市場前景將受到局限。
多模態(tài)認(rèn)證成為身份認(rèn)證新趨勢
多模態(tài)生物特征識別技術(shù)指通過結(jié)合多種生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證，提升認(rèn)證精確度與準(zhǔn)確性。每種生物識別技術(shù)都有獨(dú)特的優(yōu)勢與限制，單一技術(shù)可以有效解決單一場景下的身份認(rèn)證問題，但由于應(yīng)用場景日趨復(fù)雜化，單一認(rèn)證技術(shù)已經(jīng)無法滿足要求。例如人臉識別配合眼紋等多因子驗(yàn)證這一新的多模態(tài)生物識別方式，其準(zhǔn)確率已達(dá)99.99%，超過單一人臉識別技術(shù)，該技術(shù)已應(yīng)用于移動(dòng)支付領(lǐng)域。隨著多模態(tài)識別技術(shù)愈加成熟，成本逐漸降低，其服務(wù)范圍將進(jìn)一步擴(kuò)展，例如機(jī)場、火車站等交通領(lǐng)域的身份認(rèn)證，醫(yī)療社保領(lǐng)域持卡人員的身份認(rèn)證，以及高級住宅區(qū)域的門禁設(shè)施。
01月07日 18:14
