人臉識別安全嗎？朋友圈里有多少自拍，別人就有多少鑰匙態(tài)度
幻想一下用照片打開馬總的支付寶，從外國的實驗來看似乎并不是不可能
「打開手機(jī)的前置攝像頭，用美圖秀秀美美地拍上一張照片，然后把自拍發(fā)布到微信朋友圈并等待好友們亮起大拇指。」
這是無數(shù)社交網(wǎng)絡(luò)用戶每天必須重復(fù)的一套流程。然而，就在人們怡然自得地享受著自拍的時候，潛藏在暗處的黑客很有可能會亮出鋒利的獠牙。
在大力倡導(dǎo)便捷的今天，甚至連安全系統(tǒng)也引入了臉部識別功能。倘若說到臉部識別系統(tǒng)被破解的例子，相信不少人第一時間想到的會是電影《碟中諜》中標(biāo)配的高科技仿真面具。但很遺憾，想要破解生活中絕大多數(shù)臉部識別系統(tǒng)，有時僅憑幾張照片即可。
在最近，來自北卡羅來納大學(xué)(University of North Carolina)的研究人員就發(fā)布了一則讓人深感不安的消息：他們可以通過用戶在社交網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的照片制作出用戶的臉部 3D 模型，并借此騙過了臉部識別系統(tǒng)。
什么?用照片即可「騙過」臉部識別系統(tǒng)?
在 Windows 10 系統(tǒng)發(fā)布期間，微軟公司新開發(fā)的臉部識別功能引起了廣泛關(guān)注，當(dāng)時還有媒體報道稱甚至連雙胞胎也沒能騙過這套系統(tǒng)。
但在最近舉辦的高等計算機(jī)系統(tǒng)協(xié)會安全會議(Usenix Security Conference)上，北卡羅來納大學(xué)的研究人員卻現(xiàn)場演示了如何通過社交網(wǎng)絡(luò)獲取用戶的臉部照片，并利用 3D 模型和虛擬現(xiàn)實技術(shù)騙過臉部識別系統(tǒng)。
由于通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)展現(xiàn)的臉部模型具備和現(xiàn)實相接近的輪廓和深度，因此可以成功騙過一般的臉部識別系統(tǒng)。更讓人震驚的是，研究人員甚至無需應(yīng)用精密的展示設(shè)備，只需通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在手機(jī)屏幕上生成影像即可。正是通過這種復(fù)制成本極低的方法，研究人員成功破解了 5 個臉部識別系統(tǒng)當(dāng)中的 4 個。如果能進(jìn)一步獲取志愿者在室內(nèi)拍攝的頭部照片，破解的成功率甚至可以達(dá)到 100%。
這次試驗證明了臉部識別系統(tǒng)至少存在兩個風(fēng)險：首先，在曬照已經(jīng)成為日常的今天，社交網(wǎng)絡(luò)用戶的臉部信息已經(jīng)成為黑客隨手可得的數(shù)據(jù);其次，臉部識別系統(tǒng)的鑒別體系還存在較大的安全隱患，甚至連日常設(shè)備所呈現(xiàn)的簡單圖像也鑒別不出。
實際上，臉部識別系統(tǒng)的安全性一直以來都備受質(zhì)疑。在這次演示之前，早有研究人員進(jìn)行過利用圖片繞過臉部識別系統(tǒng)的實驗，但之前的研究使用的全都是平面素材。由于臉部識別系統(tǒng)會通過測試者的動作和神態(tài)檢驗其是否為活體，因此早期最流行的破解方法是由測試者親自錄制一段視頻，但這類素材需要由當(dāng)事人主動提供。
在這次測試中，研究人員采取了另一種方式。他們首先通過搜索引擎找出 20 位志愿者的社交網(wǎng)絡(luò)賬號，并從 Facebook、LinkedIn 和 Google+等熱門社交網(wǎng)絡(luò)中搜尋可供利用的照片。在理想情況下，研究人員僅需 3 張照片即可制作出志愿者的臉部立體模型。
為何主流臉部識別系統(tǒng)會連照片都 hold 不住?
本次研究報告的作者特魯·普賴斯(True Price)直言：「演示的結(jié)果難免會讓人感到不安，畢竟我們對于自己發(fā)布在社交網(wǎng)絡(luò)上的照片沒有絕對的控制權(quán)，這些照片隨時可能被別有用心的人所利用?！?/p>
諷刺的是，這次演示的志愿者大都是計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的研究人員，有些甚至還會通過專業(yè)知識保護(hù)自己的隱私，但研究人員還是成功從互聯(lián)網(wǎng)上找到了 3 張以上當(dāng)事人的照片。畢竟在社交網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的今天，誰又能保證自己的照片不被其他人發(fā)布呢?
這次演示所使用的識別系統(tǒng)分別為 KeyLemon、Mobius、TrueKey、BioID 以及 1D。需要說明的是，上述 5 個系統(tǒng)在軟件領(lǐng)域的應(yīng)用極其普遍，甚至連 Google 公司的 Play Store 和蘋果公司的 iTunes Store 都在使用上述系統(tǒng)，用于保護(hù)數(shù)據(jù)和解鎖手機(jī)的案例更是不勝枚舉。
在過往的破解案例中，研究人員通常會使用 2D 照片或者視頻作為破解素材，這種方法的成功率并不高。但這一次，北卡羅來納大學(xué)的研究人員所使用的是人臉的 3D 復(fù)制品。
在整個破解過程中，難度最高的是從有限的社交照片中找出有用的素材，許多照片都存在分辨率過低或者完整度欠缺等問題。研究人員首先會使用照片和 3D 渲染技術(shù)制作出志愿者的臉部輪廓，隨后利用質(zhì)量較好的照片完成臉部的立體構(gòu)造。遇到照片素材局部缺失的情況，3D 渲染系統(tǒng)可以自動推演出缺失部位的輪廓和紋理。
普賴斯表示，要從社交圖片中獲取用戶的臉部輪廓并不困難，關(guān)鍵在于如何為臉部輪廓覆蓋表面紋理。在實驗中，研究人員會嘗試?yán)枚鄰垐D片以修正偏差。
解決掉表面紋理的問題后，破解也迎來了最后一步：研究人員需要對 3D 照片的眼部進(jìn)行細(xì)致加工，以便取信于識別系統(tǒng)。與此同時，研究人員還需要讓照片看起來生動活潑，例如讓圖像眨眼、微笑或者揚眉，以讓系統(tǒng)確信自己所面對的是一張活生生的臉。
我們該如何防范自己的臉被盜用?
安全系統(tǒng)一直深陷在「破解和反破解」的無盡循環(huán)之中，安全廠方和黑客之間的博弈和周旋總是牽動著萬千用戶的心。如今社交網(wǎng)絡(luò)賬號已經(jīng)成為了許多人的身份象征，我們很難去約束用戶分享自拍照片的行為，何況分享本來就是健康社交需求的體現(xiàn)。在這種情況下，安全廠商的作用尤其重要。
和指紋以及虹膜等生物識別技術(shù)相比，臉部識別被破解的概率要高出不少。實際上，臉部識別系統(tǒng)可以通過掃描人體的紅外體征以確認(rèn)自己所面對的是否活體，因為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)并不能發(fā)出和人體相似的紅外線。
北卡羅來納大學(xué)的研究人員認(rèn)為增加對人體紅外體征的掃描確實可以有效防范基于人臉 3D 模型的欺騙手段，問題在于安全系統(tǒng)廠商究竟能以多快的速度對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行更新。想要實現(xiàn)這個效果，廠商需要額外為設(shè)備植入硬件和傳感器，但由于電子設(shè)備的空間往往非常欠缺，因此要找到植入空間并不容易。
據(jù)普賴斯透露，以微軟為首的數(shù)家公司已經(jīng)探索出了放置臉部識別系統(tǒng)被破解的商業(yè)解決方案，微軟公司更是將這個方案應(yīng)用在了「Windows Hello」功能上。由于解決方案涉及到紅外線攝像機(jī)和光傳感器等設(shè)備，因此安全廠商需要對需求和成本重新作出評估。
生物識別技術(shù)可以為安全系統(tǒng)加上一把極強(qiáng)力的枷鎖，畢竟再強(qiáng)大的黑客也很難模仿出和生物體證相似的效果。但請注意，生物識別技術(shù)也是一把雙刃劍，一旦你的指紋或者臉部信息被黑客所掌握，你的余生將會陷入惶恐的境地。畢竟密碼可以隨時修改，但生物體證卻是伴隨我們一生的印記。
本文作者阮嘉俊，首發(fā)于頭條、微信號：50度硅-面向上層精英的早午餐讀物，未經(jīng)直接授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載(標(biāo)注出處也不可以)。如需轉(zhuǎn)載，請與微信號 t2ipo001 聯(lián)系，并注明來意。
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