安全性需求如何應(yīng)對(duì)？先聊聊指紋識(shí)別和虹膜識(shí)別那些事

　　這兩年，隨著人們對(duì)自身隱私保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)以及在移動(dòng)支付領(lǐng)域中資金安全所面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn)，生物識(shí)別技術(shù)變得異常熱門起來(lái)，目前，在手機(jī)上被應(yīng)用得最為廣泛的生物識(shí)別技術(shù)無(wú)疑就是指紋識(shí)別了。

　　先行軍：指紋識(shí)別

　　指紋識(shí)別技術(shù)在手機(jī)上的廣泛應(yīng)用無(wú)疑是拜蘋果所賜。蘋果在2012年以3.55億美金收購(gòu)AuthenTec，后者正是一家著名的指紋認(rèn)證傳感器提供商，其當(dāng)時(shí)在世界上使用中的傳感器有超過(guò)3500個(gè)。

　　蘋果在指紋識(shí)別傳感技術(shù)上的布局在2013年便收獲戰(zhàn)果，這一年九月的發(fā)布會(huì)上，蘋果推出了5S，其最大的創(chuàng)新便是在前置的HOME鍵上加入了指紋識(shí)別模塊，由此蘋果在指紋識(shí)別技術(shù)上開(kāi)了業(yè)界先河。

　　之后指紋識(shí)別在手機(jī)上的劇情演變便是人盡皆知了，時(shí)至今日，指紋識(shí)別成了當(dāng)下中高端手機(jī)的標(biāo)配，也是在手機(jī)上被應(yīng)用得最為廣泛的生物識(shí)別技術(shù)。

　　新貴：虹膜識(shí)別

　　生物識(shí)別是指通過(guò)計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性(如指紋、臉象、虹膜等)和行為特征(如筆跡、聲音、步態(tài)等)來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。

　　圖1：虹膜在眼球中的位置

　　由此可見(jiàn)，生物識(shí)別技術(shù)可不僅僅是指紋識(shí)別，其中人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、聲紋識(shí)別及靜脈識(shí)別等都可歸為生物識(shí)別，只是就目前而言，指紋識(shí)別技術(shù)在手機(jī)上被應(yīng)用得最為廣泛而已。

　　唯一不變的就是變化本身，這話同樣也適合生物識(shí)別技術(shù)在手機(jī)的應(yīng)用上。三星在今年8月發(fā)布的旗艦手機(jī)NOTE7上首次加載了虹膜識(shí)別技術(shù)，因著其在安全性上完虐指紋識(shí)別而受到媒體及用戶的廣泛關(guān)注，一時(shí)之間成了生物識(shí)別技術(shù)在手機(jī)應(yīng)用上的當(dāng)紅炸子雞，盡管三星NOTE7在發(fā)布不到三個(gè)月就因?yàn)轭l頻出現(xiàn)的電池爆炸事件而提前下市，但虹膜識(shí)別技術(shù)在手機(jī)上的應(yīng)用無(wú)疑代表了未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。

　　新兵與老將的對(duì)決：優(yōu)劣及其應(yīng)用

　　虹膜識(shí)別技術(shù)何以如此受到用戶及媒體的追捧?它與當(dāng)下最為流行的指紋識(shí)別技術(shù)到底有什么差異?為更好地回答這個(gè)問(wèn)題，筆者不妨來(lái)一場(chǎng)看表說(shuō)話。

　　對(duì)指紋識(shí)別的了解，多數(shù)人大概都心中有數(shù)，虹膜識(shí)別恐怕就未必如此了。人的眼睛是由鞏膜、虹膜、瞳孔、晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成，而虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分(見(jiàn)圖1)，其包含有很多相互交錯(cuò)的斑點(diǎn)、細(xì)絲、條紋、隱窩等細(xì)節(jié)特征。在胎兒發(fā)育階段形成后，虹膜在整個(gè)生命歷程中保持不變，也正是這些原因使得虹膜的特征具備唯一性，從而完成對(duì)人身份的準(zhǔn)確識(shí)別。

　　由表1可看出，在誤識(shí)率上，指紋識(shí)別在0.8%左右，虹膜識(shí)別則是0.0001%，可見(jiàn)，虹膜識(shí)別的準(zhǔn)確率要高得多，何以出現(xiàn)此情況?原因并不復(fù)雜，相比手指指紋的紋理，虹膜要復(fù)雜得多。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，一個(gè)虹膜約有266個(gè)單位的讀取點(diǎn)，而指紋識(shí)別技術(shù)只能讀取13-16個(gè)單位，也正是這個(gè)原因，虹膜識(shí)別的準(zhǔn)確率要比指紋識(shí)別高得多。

　　非但如此，人的指紋往往會(huì)有磨損，從而影響識(shí)別，甚至?xí)霈F(xiàn)一定比例的人群，由于其指紋的紋路較淺而無(wú)法使用指紋識(shí)別功能。此外，由于目前的指紋識(shí)別技術(shù)并不需要活體支持，因此存在被盜用的可能性，不法分子可以通過(guò)復(fù)制手指的紋理從而騙過(guò)指紋識(shí)別驗(yàn)證機(jī)制，而更為殘忍的是，一些不法分子甚至可能直接將受害者的手指砍除以完成指紋認(rèn)證。

　　相對(duì)指紋識(shí)別，虹膜識(shí)別除卻在紋理上更為復(fù)雜從而讓安全性與準(zhǔn)確率大大提升外，更重要的一點(diǎn)是，它的驗(yàn)證機(jī)制需要活體支持，這就使得不法分子通過(guò)復(fù)制虹膜紋理以通過(guò)驗(yàn)證的可能性幾乎為零，此外，即使不法分子將受害者的眼睛摘除亦是無(wú)法通過(guò)驗(yàn)證的。

　　那么指紋識(shí)別相對(duì)虹膜識(shí)別就真的一無(wú)是處了嗎?當(dāng)然不是，指紋識(shí)別之所以能成為當(dāng)下手機(jī)行業(yè)中最為主流的生物識(shí)別應(yīng)用，不外乎這三個(gè)原因。首先，其安全性具備一定的保證，相對(duì)傳統(tǒng)的密碼輸入方式，其安全性與便利性不言而喻;其次，它的實(shí)現(xiàn)方式在技術(shù)上而言是較為簡(jiǎn)單的，也就是說(shuō)門檻低，便于大規(guī)模地生產(chǎn)制造;最后，當(dāng)然是其價(jià)格較為適合了，這保證了它的加持不至于大幅度提升手機(jī)的售價(jià)了。

　　盡管虹膜識(shí)別在安全性及穩(wěn)定性等方面的表現(xiàn)要比指紋識(shí)別強(qiáng)大得多，何以至今依然未在手機(jī)上普及開(kāi)來(lái)呢?筆者以為，主要還是在于技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度以及價(jià)格，當(dāng)然這兩者是相輔相成的。

　　正是因?yàn)楹缒ぜy理更為復(fù)雜的原因，這也使得虹膜識(shí)別技術(shù)在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中需要摘取更多的有效單位讀取點(diǎn)(如前文所言，虹膜識(shí)別一般需要摘取266個(gè)單位的讀取點(diǎn)，而其他的生物識(shí)別一般是13至16個(gè))，這其實(shí)是一把雙刃劍，它在提升識(shí)別準(zhǔn)確率的同時(shí)，對(duì)算法的復(fù)雜性以及執(zhí)行效率提出了更高的要求，也就是說(shuō)前期在軟件研發(fā)上需要投入更多的成本。此外在硬件上，它還需要攝像頭的配合以實(shí)現(xiàn)對(duì)虹膜影像的采集及提取。

　　事實(shí)上，正是這些在軟硬件上龐大的資源投入，使得其價(jià)格在相對(duì)指紋識(shí)別上的優(yōu)勢(shì)蕩然無(wú)存，應(yīng)該說(shuō)虹膜識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)已非難事，難的是在手機(jī)這么小巧的機(jī)身上加載，并將其控制在合理的價(jià)格區(qū)間，這才是目前業(yè)界急需解決的難題。

　　當(dāng)然，任何一種技術(shù)皆有其局限性，虹膜識(shí)別亦不例外。首先，虹膜識(shí)別的實(shí)現(xiàn)對(duì)光線有一定的講究，用戶若佩戴眼鏡或者美瞳的話，虹膜的識(shí)別與提取會(huì)有難度;其次，對(duì)虹膜的識(shí)別與提取在距離上亦有要求，太遠(yuǎn)或者太近皆有影響。

　　特性與優(yōu)勢(shì)在很大程度上決定著一項(xiàng)技術(shù)所要面臨的應(yīng)用與市場(chǎng)。虹膜識(shí)別與指紋識(shí)別也因著彼此不同的特性在不同的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。前者由于其高安全性，更多被應(yīng)用于銀行金庫(kù)、大額支付、軍隊(duì)國(guó)防等領(lǐng)域;后者則主要被應(yīng)用于手機(jī)解鎖、小額支付、公司打卡及智能家居等領(lǐng)域。

　　最后，當(dāng)人們有更高的安全性需求時(shí)該如何應(yīng)對(duì)?其實(shí)這并不難解決，因?yàn)閮煞N或者多種生物識(shí)別技術(shù)聯(lián)合驗(yàn)證便不失為一良策，比如指紋識(shí)別+虹膜識(shí)別或者指紋識(shí)別+人臉識(shí)別+虹膜識(shí)別等，而兩種或者多種生物識(shí)別技術(shù)聯(lián)合驗(yàn)證很可能代表著未來(lái)的一種高安全性發(fā)展方向。