今年央視315晚會(huì )上，人臉識別的安全漏洞被無(wú)情撕開(kāi)。
人臉識別“防線(xiàn)”被撕破
主持人現場(chǎng)提供了一張自己的證件照，經(jīng)現場(chǎng)技術(shù)處理，這張照片被快速生成了與觀(guān)眾本人一模一樣的3D人臉模型。隨后，主持人將觀(guān)眾的3D臉模套在自己的臉上直接“換臉”，按照APP中活體檢測的提示依次完成眨眼、轉頭、微笑等動(dòng)作，竟然騙過(guò)了APP，順利完成了活體檢測認證。
一時(shí)間輿論嘩然。
實(shí)際上，諸如利用“視頻”破解人臉識別設備的新聞屢見(jiàn)不鮮。人們使用一些3D建模技術(shù)便可以驅動(dòng)用戶(hù)的單張照片或視頻做出系統要求的搖頭、張嘴、眨眼等動(dòng)作。
那么，看起來(lái)高大上又方便的人臉識別技術(shù)真的安全嗎？在一個(gè)人不知情的情況下，他人是否能夠輕易通過(guò)偷拍視頻或獲取圖片的方式，用此項技術(shù)模仿他人人臉，進(jìn)而順利實(shí)現人臉解鎖，攻破人臉識別的身份核驗？
雷鋒網(wǎng)了解到，目前，人臉識別技術(shù)常見(jiàn)被攻擊手段主要有兩種：一是紙片翻拍，即通過(guò)打印用戶(hù)的照片進(jìn)行驗證；二是各類(lèi)屏幕視頻的翻拍以及合成。
針對以上兩點(diǎn)，很多技術(shù)廠(chǎng)商都基于人臉識別方案做了一些活體檢測的防護（主要為搖頭、眨眼等）。但后來(lái)發(fā)現，這些技術(shù)都無(wú)法越過(guò)理想的安全上限，因為技術(shù)的進(jìn)步還是比不上人為因素的阻礙來(lái)的快速。
由此可見(jiàn)，依賴(lài)原始的純2D自拍類(lèi)照片，有著(zhù)不小的安全局限性。分析人臉3D信息，物理質(zhì)感，甚至挖掘更多模態(tài)的傳感器信息，才是做到安全刷臉的必經(jīng)之路。
“光線(xiàn)活體”上線(xiàn)，填補人臉識別安全漏洞
在2017騰訊全球合作伙伴大會(huì )上，騰訊優(yōu)圖針對“刷臉”漏洞推出了名為Aurora Guard(極光守衛)的光線(xiàn)活體技術(shù)。它通過(guò)屏幕來(lái)發(fā)射不同顏色和強度的光線(xiàn)，投射到面部并由攝像頭接收，最后再用一系列算法處理和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，從包含變化光線(xiàn)信號的視頻中，分析并推導活體判斷所需的人臉3D和質(zhì)感信息。
據悉，該活體檢測技術(shù)可以有效防止惡意用戶(hù)采用照片、面具、假人甚至是視頻偽造真人，欺騙系統的安全隱患。
了解到，之前也有技術(shù)廠(chǎng)商通過(guò)采集紅外光和可見(jiàn)光作為輸入數據，結合硬件專(zhuān)用的應用驅動(dòng)功能，通過(guò)紅外成像、立體成像檢測、紅外與可見(jiàn)光成像匹配識別，這是基于特殊硬件的3D方法；另一種則是依賴(lài)純2D的方法，通過(guò)分析人臉皮膚的紋理及微小動(dòng)作帶來(lái)的光流場(chǎng)的規律變化進(jìn)行活體檢測。
從表面來(lái)看，騰訊優(yōu)圖的“光線(xiàn)活體”與之相比又有重大技術(shù)突破。該技術(shù)從一開(kāi)始，就不需要復雜定制的紅外光斑發(fā)射器作為光源，選擇了移動(dòng)設備上最直截了當的光源來(lái)發(fā)射可變化光線(xiàn)：你的屏幕。由屏幕來(lái)發(fā)射不同顏色和強度的光線(xiàn)，投射到面部并由攝像頭接收，最后再通過(guò)一系列算法處理和卷及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，從包含變化光線(xiàn)信號的視頻中，分析并推導活體判斷所需的人臉3D和質(zhì)感信息。
雖說(shuō)近期很多廠(chǎng)商推出的紅外活體技術(shù)能夠暫時(shí)遏制人臉識別設備被“破解”現象，但由于設備模塊體積較大，大多都還是應用于TO B或TO G場(chǎng)景，不太適合TO C場(chǎng)景使用，而選擇屏幕當做光源發(fā)射可變化光的“光線(xiàn)活體”技術(shù)可以適配所有移動(dòng)設備和刷臉機器。如果在技術(shù)穩定性不錯的前提下，可以預見(jiàn)的是，加載“光線(xiàn)活體”技術(shù)的設備將很快落地并普及開(kāi)來(lái)，讓人臉識別真正做到安全、高效、快速。
“光線(xiàn)活體”技術(shù)真的可行嗎？
大會(huì )上介紹道，騰訊優(yōu)圖最新開(kāi)創(chuàng )的光線(xiàn)活體技術(shù)在安全性能上已經(jīng)超過(guò)常規技術(shù)，計算3D和質(zhì)感信息只是用途之一；另外一個(gè)用途，就是將一個(gè)即時(shí)生成的隨機驗證碼編碼到光線(xiàn)的信號變化里，在后續視頻分析中除開(kāi)分析3D信息，還同步將畫(huà)面里的光線(xiàn)變化進(jìn)行信號解碼，測驗證碼是否匹配，形成一個(gè)無(wú)需用戶(hù)交互參與的驗證碼生成和校驗閉環(huán)流程，又將安全性能提升一個(gè)級別。
不難看出，騰訊優(yōu)圖正在加速打造人臉驗證場(chǎng)景下的“安全壁壘”。對比此前的簡(jiǎn)單活體和獨創(chuàng )的唇語(yǔ)活體，加載升級后的光線(xiàn)活體技術(shù)主要有四大優(yōu)點(diǎn)：
1、安全性高。能夠全面預防電子圖片、照片、視頻（包括視頻翻拍以及視頻合成等）、面具等各類(lèi)攻擊；
2、用戶(hù)體驗性好。不用任何動(dòng)作配合，只需短暫保持姿態(tài)，便可瞬間完成刷臉驗證，真正做到無(wú)感知識別。
3、識別速度快。在實(shí)際應用中，活體檢測速度最快可0.7秒完成驗證。
4、無(wú)需定制硬件。在平臺和機型普適性上，支持所有移動(dòng)設備和刷臉機器的使用。
從理論層面來(lái)說(shuō)，也許這是一次實(shí)質(zhì)性的突破。事實(shí)上，屏幕反射的光與人臉?lè )瓷涞墓庀啾?，存在很大差異。真?shí)的人臉在設備前采集數據時(shí)反光所得像與屏幕顯示的圖片是完全不同的。設備中基于海量數據的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )可以隨意捕捉到視頻序列中的微小差異，由此來(lái)判斷所測對象到底是真人還是惡意攻擊。
據了解，優(yōu)圖光線(xiàn)活體技術(shù)目前已在“微眾銀行”應用，讓你從此放心無(wú)憂(yōu)即可“刷臉”。
結語(yǔ)
從過(guò)往案例來(lái)看，對于人臉識別來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)合成技術(shù)確實(shí)是一個(gè)潛在的攻擊手段，騰訊優(yōu)圖所上線(xiàn)的“光線(xiàn)活體”技術(shù)目前也的確能夠有效防范之。
辯證來(lái)看，絕對的安全等于無(wú)限的成本。AES加密也能被很快破解，我們要正面看待今年315事件以及后續的各種人臉識別被攻破新聞。人臉識別跟所有的安全行業(yè)一樣，都有矛和盾的故事，攻擊和被攻擊本來(lái)就是一個(gè)矛和盾的過(guò)程，一直在相互博弈、不斷升級，使技術(shù)往更好的方向去發(fā)展。 雷鋒網(wǎng)
