出品:科普中國
制作:之遙科普
監(jiān)制:中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心
有句話叫做“沒有人兩眼之間的距離是一樣的”。在武俠小說中,高手可以通過兩眼之間的距離,識(shí)破他人的易容術(shù)。在現(xiàn)實(shí)生活中,手機(jī)可以通過檢索你的面部,識(shí)別手機(jī)前的人是不是你。人的面部信息,如同指紋、聲紋一樣,具有極強(qiáng)的獨(dú)特性,也成為了現(xiàn)在的常用解鎖方式之一。
但最近CCTV4頻道報(bào)道了一個(gè)新聞,戴上根據(jù)人的面部信息3D打印的面具,可以直接人臉解鎖他人的手機(jī)。這不禁讓大家在享受高科技帶來的便利的同時(shí),產(chǎn)生了深深的疑惑:現(xiàn)在的人臉識(shí)別系統(tǒng),真的安全嗎?
(圖片來源:央視網(wǎng))
人臉識(shí)別究竟是如何識(shí)別人臉的?
要探究這個(gè)問題,首先就要明白,人臉識(shí)別的原理是啥。人的面部每天都會(huì)發(fā)生變化,今天可能長了個(gè)粉刺,明天可能多了點(diǎn)眼袋,面部表情也會(huì)時(shí)時(shí)發(fā)生變化,牽動(dòng)臉頰、眼角等部分肌肉的改變,但這些變化并不會(huì)導(dǎo)致手機(jī)對你“翻臉不認(rèn)人”。人臉識(shí)別之所以不會(huì)受到這些因素干擾,是因?yàn)樽R(shí)別的關(guān)鍵是通過對局部“細(xì)節(jié)”信息的充分收集,進(jìn)而判斷出“整體”人臉的身份特征。
經(jīng)典68特征識(shí)別點(diǎn)圖(動(dòng)圖)
(圖片來源:CSDN)
上圖是經(jīng)典的人臉識(shí)別的68特征識(shí)別點(diǎn)圖。當(dāng)手機(jī)對你進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí),會(huì)對這些特征點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證識(shí)別,從而判斷手機(jī)前的面孔是不是你本人。從這個(gè)角度看,人臉識(shí)別是在“盲人摸象”得到的細(xì)節(jié)信息基礎(chǔ)上,將這些信息收集在一起判斷人臉是不是你本人的。
為什么這種通過局部推斷整體的方法能有“盲人摸象”的效果呢?這是因?yàn)殡m然人的面部皮膚狀況等大部分信息是會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化的,但是用于識(shí)別人臉的部分特征點(diǎn),通常是變化較小較為固定的區(qū)域,而通過大量地觀察并統(tǒng)計(jì)這些細(xì)微區(qū)域的視覺信息,就可以推斷出人臉的整體特征。所以其實(shí)這是一個(gè)“見微知著”的過程。
“穿上馬甲”后,設(shè)備還能認(rèn)出你嗎?
化妝、戴眼鏡、換發(fā)型,是我們平時(shí)改變個(gè)人形象的幾大方法。哪怕是很熟悉的朋友,有時(shí)候形象一變,我們也可能認(rèn)不出來。那么我們平時(shí)的“化妝、戴眼鏡”等行為,會(huì)不會(huì)對人臉識(shí)別的結(jié)果產(chǎn)生影響呢?
戴上眼鏡,換個(gè)發(fā)型后,機(jī)器能否識(shí)別判若兩人的人臉呢?(圖片來源:搜狐新聞)
結(jié)合前面對人臉識(shí)別的核心方法的介紹,大家可以發(fā)現(xiàn),會(huì)不會(huì)造成影響,就在于這些行為會(huì)不會(huì)對特征識(shí)別點(diǎn)造成大幅改變。
很多女生化淡妝時(shí),仍然可以對手機(jī)進(jìn)行人臉解鎖。但是畫濃妝時(shí),就解鎖不了了。就是因?yàn)榈瓓y對特征點(diǎn)的改變不大,而濃妝則會(huì)對特征點(diǎn)產(chǎn)生較大的影響,以至于設(shè)備覺得面前來了一個(gè)“全新的人”。
同樣地,對于眼鏡而言,會(huì)不會(huì)對識(shí)別產(chǎn)生影響的重點(diǎn)在于會(huì)不會(huì)擋住特征識(shí)別點(diǎn)。從上面的特征點(diǎn)圖也可以看出,眼鏡一戴,肯定會(huì)有特征點(diǎn)被擋住。因此,絕大部分設(shè)備,當(dāng)你戴上眼鏡之后,就認(rèn)不出來你了。不過,現(xiàn)在越來越多的設(shè)備會(huì)提示戴眼鏡的用戶,同時(shí)錄入“戴眼鏡”和“不戴眼鏡”兩種狀態(tài)下的面部,從而解決設(shè)備“穿上馬甲就不認(rèn)識(shí)你了”的問題。
人臉識(shí)別技術(shù)安全嗎?
說了這么多,現(xiàn)在的人臉識(shí)別技術(shù),到底安不安全呢?
首先我們要明確的是,人臉識(shí)別本身就不是百分之百準(zhǔn)確的。大家使用一些app的“刷臉支付”功能時(shí),可能會(huì)發(fā)現(xiàn),有時(shí)候app會(huì)提醒你輸入手機(jī)號(hào)碼后四位。這就是因?yàn)閍pp的人臉識(shí)別系統(tǒng)無法判斷出“你到底是不是你”,所以才需要手機(jī)號(hào)碼后四位進(jìn)行驗(yàn)證。而傳統(tǒng)的手機(jī)、電腦的人臉識(shí)別解鎖,一般面對無法清楚判斷的情況時(shí),會(huì)直接選擇不予解鎖。
但是,我們前面說過,人臉識(shí)別是基于面部的特征點(diǎn)進(jìn)行檢測。因此,只需將你的面部信息完全復(fù)制,從理論上說,就可以對你的設(shè)備進(jìn)行解鎖。這就是央視新聞中提到的,將人臉信息3D打印成面具之后,戴上面具就可以解鎖他人手機(jī)的原因。
與指紋和數(shù)字密碼這另外兩種常見解鎖方式相比,人臉識(shí)別的安全性處于中間位置。指紋信息由于是二維信息,最容易泄露。此前就有通過別人露出大拇指的高清照片,盜取別人的指紋進(jìn)行解鎖的新聞。除此之外,我們?nèi)粘I钪薪佑|的物品,也容易留下自己的指紋痕跡。而數(shù)字密碼由于有解鎖次數(shù)限制,多次嘗試錯(cuò)誤之后會(huì)自動(dòng)鎖死機(jī)器,反而在各種解鎖方式之中,顯得最為安全。
通過打印3D面具對他人的設(shè)備進(jìn)行解鎖之前,必須得到他人精確的面部信息,而獲取他人的面部信息,現(xiàn)在并不是一件容易的事情。人的面部是立體的,信息量是三維的,不是簡單地拍一張照片就可以得到這些信息。
不過,隨著最近技術(shù)的發(fā)展,我們越來越需要注意個(gè)人的面部信息安全。2019年,某科技公司推出的設(shè)備就擁有一項(xiàng)新的功能:用戶可以在獲取二維平面信息的同時(shí),測出垂直鏡頭方向的深度信息。利用這種三維的信息獲取方式,用戶手持裝有激光雷達(dá)的設(shè)備,就可以掃描人臉的信息。
激光掃描儀功能(圖片來源:https://www.auto-testing.net/news/show-106359.html)
要獲得一個(gè)能夠用于制作3D面具的人臉模型,往往需要專業(yè)的掃描設(shè)備進(jìn)行多次掃描,還需要你一動(dòng)不動(dòng)坐著好好配合掃描過程。因此目前普通設(shè)備掃描得到的人臉面部信息,受限于掃描的分辨率,暫時(shí)還不能滿足高精度人臉3D打印的需要。但這也提醒了我們,必須重視個(gè)人信息的安全保護(hù)。
請大家注意,在公共場所,如果你發(fā)現(xiàn)有人拿著手機(jī)對著你掃來掃去的時(shí)候,請務(wù)必制止這種行為!他有可能就在盜取你的面部信息!