你的脸是智能手机安全的未来。苹果上周发布昂贵的iPhone X时,明确了这一点,这款手机放弃了熟悉的Home键和TouchID指纹扫描仪,转而采用了一种新的摄像头系统,通过面部识别来解锁设备。
该公司已经多次证明了其将新兴技术推向主流的能力——但有了 FaceID,苹果声称已经克服了许多阻碍面部生物识别技术广泛使用的挑战。但是,一些计算机视觉研究人员表示,他们怀疑像 FaceID 这样的基于智能手机的系统是否能够考虑到可变的光照条件或人外观的细微变化,从而创建一种安全且实用的方式,每天解锁手机十几次或更多次。
苹果的新技术听起来确实很有前景。该公司表示,FaceID通过在人脸上投射超过30,000个红外点,然后使用手机的红外TrueDepth摄像头和高功率微芯片来收集和分析结果,从而创建“精确的深度图”。用户在扫描时还需要转动头部,以便手机的机器学习算法可以从多个角度测量脸部,并创建更详细的3D特征图。一旦创建并存储了该地图,iPhone X 就会使用红外光来帮助FaceID即使在黑暗中也能扫描人脸。同时,手机的新A11仿生芯片上运行的机器学习算法会跟踪人外观的变化,包括眼镜、面部毛发和帽子,因此智能手机的准确性会随着时间的推移而提高。
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尽管近年来面部识别技术取得了进展——包括 FBI 在内的执法机构使用它来根据嫌疑人的大头照数据库进行核对——但 FaceID 是否能在各种条件下工作,同时保持 iPhone X 的安全性,仍然不清楚。例如,黑客在三星 Galaxy S8 于3月推出时,很快就找到了一种绕过其面部识别扫描仪的方法:他们通过简单地向设备展示用户的照片来欺骗了该设备。FaceID 使用 3D 人脸地图可以解决这个问题。但是,为技术行业制定标准的国家标准与技术研究所的电子工程师乔纳森·菲利普斯表示,从历史上看,这样的系统在不同的照明条件和从不同的角度识别面孔一直是一个很大的挑战。
在9月12日 iPhone X 发布会上,苹果全球营销高级副总裁菲利普·席勒承认了其中的一些挑战。他指出,如果用户的眼睛闭上或未与摄像头正确对齐,FaceID 将无法解锁手机。鉴于 iPhone X 用户将使用 FaceID 访问他们的 Apple Pay 应用程序(该应用程序用于进行购买并直接链接到个人的银行帐户),这些限制非常重要。
密歇根州立大学计算机科学与工程教授阿伦·罗斯说,苹果上周在相对受控的条件下展示了 FaceID。“很明显,演示非常有趣,”他说。“但与此同时,也提出了一些非凡的主张。”例如,苹果的席勒说,随机一个人的脸解锁其他人的 iPhone X 的几率是百万分之一——比依赖指纹生物识别技术的 TouchID 安全得多。但是,罗斯说,目前尚不清楚 FaceID 有多久无法识别其所有者。在联系后,苹果拒绝详细说明席勒的评论。
密歇根州立大学计算机科学教授阿尼尔·贾因说,大多数面部识别系统都依赖于一种算法,该算法会将人脸上某些点与存储图像上的相同点进行比较,然后根据相似性生成一个分数。系统将首先检查大多数面孔都具有的基本参数,例如两只眼睛和一个鼻子。然后,它将进行更精确的测量,例如嘴唇边缘和鼻子之间的角度,以增加安全性。
然而,这种独特的数据也可能成为生物识别安全的隐患。“与所有生物识别技术一样,FaceID 将存在撤销问题,”康奈尔科技大学计算机科学教授维塔利·什马蒂科夫说。“如果密码泄露,可以更改——但脸是无法更改的。”苹果公司吹嘘其能够保护其 iPhone 上的数据,这些数据不与该公司的服务器共享生物识别信息。尽管如此,罗斯说,黑客似乎总能找到绕过最严密安全的方法。