看臉已經(jīng)不靠譜,Windows 10為什么不采用虹膜識(shí)別?

周彤 10年前 (2015-09-15)

據(jù)報(bào)道,windows hello在6對(duì)雙胞胎中認(rèn)錯(cuò)了1對(duì),錯(cuò)誤率為16%。

每年,韓國小姐選拔進(jìn)入決賽時(shí),網(wǎng)友紛紛吐槽:“還用選嗎?只是發(fā)型變了而已。”不可置疑,在整容技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天,改變一個(gè)人的容貌輕而易舉。那么,靠臉識(shí)別身份還靠譜嗎?

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前不久,微軟推出Windows 10采用了一種生物特征授權(quán)方式——Windows hello。這種技術(shù)可以讓你能通過識(shí)別生物特征訪問你的Windows 10設(shè)備,比如指紋、面部、虹膜。

其中,Windows Hello的重點(diǎn)項(xiàng)目是面部識(shí)別。據(jù)悉,在微軟內(nèi)部測(cè)試中,Windows hello對(duì)于人臉的錯(cuò)誤識(shí)別率僅為十萬分之一(0.01%),拒絕識(shí)別率為2%-4%。

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但是,最近微軟這一技術(shù)面臨著媒體的質(zhì)疑。紙媒《The Australian》邀請(qǐng)了六對(duì)來自墨爾本和悉尼的雙胞胎(五對(duì)女性和一對(duì)男性)來進(jìn)行測(cè)試,看Windows hello能否正確識(shí)別他們。

在使用Windows hello進(jìn)行人臉注冊(cè)和識(shí)別的過程中,前五對(duì)雙胞胎均成功通過,但有一對(duì)雙胞胎在注冊(cè)了一人后,兩人都無法登陸。無法登陸的那對(duì)雙胞胎分別叫Isabelle和Natasha,她們的照片如下。

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作為一個(gè)聽起來很高大上的技術(shù),人臉識(shí)別似乎比千篇一律的密碼可靠,但是科技巨頭微軟推出的windows hello居然在6對(duì)雙胞胎中認(rèn)錯(cuò)了1對(duì),錯(cuò)誤率為16%。

人臉識(shí)別錯(cuò)誤率這么高,為什么依然受歡迎?

實(shí)際上,人臉識(shí)別技術(shù)達(dá)到的最高精度97.25%,是由Facebook在2015年剛剛創(chuàng)造的。這個(gè)精度大約只相當(dāng)于人通過肉眼識(shí)別的水平。

人臉識(shí)別錯(cuò)誤率這么高,為什么依然受歡迎?答案只有兩個(gè)詞,簡(jiǎn)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(shí)別的硬件要求。

指紋識(shí)別和人臉識(shí)別雖然更加便捷,但是安全系數(shù)并不高。要知道,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(dòng)配合,比如一個(gè)人有意且自愿地按壓手指。然而,指紋的主動(dòng)配合度還不夠。盜竊分子可以趁你熟睡時(shí)或暈倒時(shí),將用你的手指放在指紋識(shí)別器上,轉(zhuǎn)移財(cái)產(chǎn)。

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與指紋識(shí)別相似,人臉識(shí)別也是如此。不過,它的安全系數(shù)說不定更低,因?yàn)椴恍枰佑|,就可以通過隱蔽攝像頭或趁人熟睡時(shí)拍下照片,進(jìn)入個(gè)人賬戶。不過,正因?yàn)槿四樧R(shí)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。比起當(dāng)作重要的身份“鑰匙”,人臉識(shí)別更適用于鎖定犯罪嫌疑人。

另外,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(shí)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(shì)、表情、臉部毛發(fā)或眼鏡,都會(huì)影響人臉識(shí)別的精度。

因此,人臉識(shí)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(shí)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(shí)別過程的秘密性,也成為了人臉識(shí)別的“獨(dú)門絕技”。

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(shí)別,由健壯性和獨(dú)特性兩個(gè)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(cè)量出來。健壯性和獨(dú)特性決定了生物特征的準(zhǔn)確性。

據(jù)悉,在正常健康情況下,虹膜從出生6個(gè)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(gè)人的左右眼,虹膜圖像也完全不同。

從技術(shù)上說,虹膜識(shí)別是一流的、最精確的。優(yōu)秀的虹膜識(shí)別技術(shù)商,能夠?qū)㈠e(cuò)誤率(FAR)控制在500萬分之一(0.00002%),幾乎杜絕了出錯(cuò)的可能性。虹膜識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的最大障礙,是眼盲而不能注冊(cè)。

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那么目前精確度最高的技術(shù)為什么還沒有普及到我們的智能終端?眾所周知,虹膜識(shí)別是一項(xiàng)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(shí)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(shí)別技術(shù)商的成熟發(fā)展,一些技術(shù)商希望加深對(duì)于產(chǎn)品形態(tài)、交互設(shè)計(jì)、用戶體驗(yàn)、增值模式的深層次理解,把握未來市場(chǎng)趨勢(shì),也開始做消費(fèi)類虹膜識(shí)別產(chǎn)品。

另外,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(shì)。虹膜識(shí)別是一種高效的技術(shù),訓(xùn)練用戶所需的時(shí)間不超過5秒鐘,時(shí)間主要花在用戶將他/她的眼睛對(duì)準(zhǔn)一面小鏡子。一旦圖像被采集和處理之后,實(shí)際的計(jì)算機(jī)匹配處理是非??焖俚?,時(shí)間在毫秒量級(jí)。

在精確度、高效性、適應(yīng)性三方面都非常出色的虹膜識(shí)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“最好的生物識(shí)別技術(shù)”,引領(lǐng)未來識(shí)別技術(shù)的潮流。

總而言之,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(chǎng)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(cuò)誤率,適用于近距離的支付與信息安全。

可見,各大媒體的質(zhì)疑并不是空穴來風(fēng)。如果Windows hello把重點(diǎn)放在虹膜識(shí)別, 也許憑借這一亮點(diǎn),就能遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開其他競(jìng)爭(zhēng)者。

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