“人脸识别”解锁,到底安全不安全
发布时间:2021-03-03
出品:科普中国
制作:之遥科普
监制:中国科学院计算机网络信息中心

  有句话叫做“没有人两眼之间的距离是一样的”。在武侠小说中,高手可以通过两眼之间的距离,识破他人的易容术。在现实生活中,手机可以通过检索你的面部,识别手机前的人是不是你。人的面部信息,如同指纹、声纹一样,具有极强的独特性,也成为了现在的常用解锁方式之一。

  但最近CCTV4频道报道了一个新闻,戴上根据人的面部信息3D打印的面具,可以直接人脸解锁他人的手机。这不禁让大家在享受高科技带来的便利的同时,产生了深深的疑惑:现在的人脸识别系统,真的安全吗?

  

  图片来源央视网

人脸识别究竟是如何识别人脸的

  要探究这个问题,首先就要明白,人脸识别的原理是啥。人的面部每天都会发生变化,今天可能长了个粉刺,明天可能多了点眼袋,面部表情也会时时发生变化,牵动脸颊、眼角等部分肌肉的改变但这些变化并不会导致手机对你“翻脸不认人。人脸识别之所以不会受到这些因素干扰,是因为识别的关键是通过对局部“细节信息的充分收集,进而判断出“整体”人脸的身份特征。

  

  经典68特征识别点图(动图

  (图片来源:CSDN

  上图是经典的人脸识别的68特征识别点图。当手机对你进行人脸识别时,会对这些特征点进行认证识别,从而判断手机前的面孔是不是你本人。从这个角度看,人脸识别盲人摸象得到的细节信息基础上,将这些信息收集在一起判断人脸是不是你本人的。

  为什么这种通过局部推断整体的方法能有盲人摸象效果呢?这是因为虽然人的面部皮肤状况等大部分信息是会经常发生变化的,但是用于识别人脸的部分特征点,通常是变化较小较为固定的区域,而通过大量地观察并统计这些细微区域的视觉信息,就可以推断出人脸的整体特征。所以其实这是一个“见微知著的过程。

穿上马甲”后设备还能认出你吗

  化妆、戴眼镜、换发型,是我们平时改变个人形象的几大方法。哪怕是很熟悉的朋友,有时候形象一变,我们也可能认不出来。那么我们平时的“化妆、戴眼镜等行为,会不会对人脸识别的结果产生影响呢?

  

  戴上眼镜,换个发型后,机器能否识别判若两人的人脸呢?(图片来源:搜狐新闻)

  结合前面对人脸识别的核心方法的介绍,大家可以发现,会不会造成影响,就在于这些行为会不会对特征识别点造成大幅改变。

  很多女生化淡妆时,仍然可以对手机进行人脸解锁。但是画浓妆时,就解锁不了了。就是因为淡妆对特征点的改变不大,而浓妆则会对特征点产生较大的影响,以至于设备觉得面前来了一个“全新的人”。

  同样地对于眼镜而言,会不会对识别产生影响的重点在于会不会挡住特征识别点。从上面的特征点图也可以看出,眼镜一戴,肯定会有特征点被挡住。因此,绝大部分设备,当你戴上眼镜之后,就认不出来你了。不过,现在越来越多的设备会提示戴眼镜的用户,同时录入戴眼镜不戴眼镜两种状态下的面部,从而解决设备穿上马甲就不认识你了的问题。

人脸识别技术安全吗

  说了这么多,现在的人脸识别技术,到底安不安全呢?

  首先我们要明确的是,人脸识别本身就不是百分之百准确的。大家使用一些app的“刷脸支付”功能时,可能会发现,有时候app会提醒你输入手机号码后四位。这就是因为app的人脸识别系统无法判断出“你到底是不是你”,所以才需要手机号码后四位进行验证。而传统的手机、电脑的人脸识别解锁,一般面对无法清楚判断的情况时,会直接选择不予解锁。

  但是,我们前面说过,人脸识别是基于面部的特征点进行检测。因此,只需将你的面部信息完全复制,从理论上说,就可以对你的设备进行解锁。这就是央视新闻中提到的,将人脸信息3D打印成面具之后,戴上面具就可以解锁他人手机的原因。

  与指纹和数字密码这另外两种常见解锁方式相比,人脸识别的安全性处于中间位置。指纹信息由于是二维信息,最容易泄露。此前就有通过别人露出大拇指的高清照片,盗取别人的指纹进行解锁的新闻。除此之外,我们日常生活中接触的物品,也容易留下自己的指纹痕迹。而数字密码由于有解锁次数限制,多次尝试错误之后会自动锁死机器,反而在各种解锁方式之中,显得最为安全。

  通过打印3D面具对他人的设备进行解锁之前,必须得到他人精确的面部信息,而获取他人的面部信息,现在并不是一件容易的事情。人的面部是立体的,信息量是三维的,不是简单地拍一张照片就可以得到这些信息。

  不过,随着最近技术的发展,我们越来越需要注意个人的面部信息安全。2019年,某科技公司推出的设备就拥有一项新的功能用户可以在获取二维平面信息的同时,测出垂直镜头方向的深度信息。利用这种三维的信息获取方式,用户手持装有激光雷达的设备,就可以扫描人脸的信息。

  

  激光扫描仪功能(图片来源:https://www.auto-testing.net/news/show-106359.html

  要获得一个能够用于制作3D面具的人脸模型,往往需要专业的扫描设备进行多次扫描,还需要你一动不动坐着好好配合扫描过程。因此目前普通设备扫描得到的人脸面部信息,受限于扫描的分辨率,暂时还不能满足高精度人脸3D打印的需要。但这也提醒了我们,必须重视个人信息的安全保护。

  请大家注意,在公共场所,如果你发现有人拿着手机对着你扫来扫去的时候,请务必制止这种行为!他有可能就在盗取你的面部信息!

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