6月29日,天眼查顯示,華為公開瞭一項唇動特征解鎖設備的專利。專利摘要介紹,這是一種設備解鎖方法和裝置,能夠利用唇動特征的生物屬性進行身份認證,從而解鎖設備。
在未來,人們或許可以對著手機念一串文字或數字來解鎖手機。南都記者查閱該專利說明書發現,唇動解鎖方式實際上是把生物特征識別和密碼識別結合起來,解決瞭人臉等純生物特征識別“不可更改”的問題。
不隻是唇動識別,近幾年,五花八門的生物識別方式不斷出現。聲紋識別、步態識別、手掌識別甚至肛紋識別,但這些識別方式是否能解決人臉識別等傳統識別方式的弊端,還有待驗證。
利用嘴唇動作識別,對著設備念一串數字就可解鎖
南都記者查詢發現,華為在國傢知識產權局官網上公開瞭該專利說明書,介紹瞭唇動解鎖的技術原理和工作方式。
唇動解鎖,顧名思義,就是利用人的唇部的動作特征來解鎖,和指紋、人臉識別同屬於生物識別解鎖方式。唇動識別的大致方式是,人對著設備念一串文字或數字,出聲或不出聲均可,攝像頭會捕捉人的唇部動作特征(稱為“第一唇動特征”),和預先存儲的唇動特征(稱為“第二唇動特征”)進行比對,如果達到一定的匹配度,則解鎖成功。
唇動解鎖原理
目前,市面上的智能手機的常見解鎖方式有兩類:密碼識別和生物識別。密碼識別容易被別人看見,也容易遺忘;生物識別主要以指紋和人臉為主,指紋識別受手指幹濕冷熱影響較大,而且在戴手套等情形下不夠便利;而人臉識別多以靜態人臉為特征,通過照片就可能破解,安全性不高。
顯然,華為此次公開的唇動解鎖專利考慮瞭傳統解鎖方式的弊端,說明書寫道該專利“具有靈活性、抗遺忘性、抗抄襲性和可修改性”。
分別來看這四個特性,不難看出,該唇動專利最特別的地方在於“可修改性”。靈活性和抗遺忘性是生物識別的共性,抗抄襲性則解決瞭人臉識別可以用照片破解的問題,而可修改性,解決瞭所有生物識別方式的痛點。
事實上,生物識別之所以能夠實現,是利用瞭生物特征的唯一性,即每個人的生物特征都是獨一無二的。而這種唯一性,決定瞭生物特征不可修改的性質。例如,手機的數字密碼如果泄露,用戶可以更改密碼來保障安全;而如果人臉信息泄露,修改人臉信息是不可能的。這意味著,生物特征一旦泄露,風險可能會永久存在。
同樣是生物識別,唇動解鎖為什麼具有“可修改性”?記者發現,雖然專利摘要裡明確這是一種“利用生物屬性的身份認證”,但通過說明書可以看到,這實際上是一種生物和密碼結合的解鎖方式。
為何具有可修改性?生物識別和密碼識別相結合
由於解鎖過程需要人讀一串文字或數字,因此實際上解鎖包括兩個部分,一部分是人的唇部特征, 另一部分是讀的內容。前者為生物特征,後者為密碼特征, 因此該解鎖方式也就有瞭可修改性。
具體來說,在生物和密碼結合的解鎖方式中,其解鎖原理分為兩種——唇動特征優先和密碼特征優先。
例如,預設存儲的唇動特征是“人有聲或無聲地讀1111四個數字”,在唇動特征優先的模式下,系統會將當前和之前存儲的唇動特征進行比較,若匹配度大於80%,則解鎖成功,若匹配度小於50%,則解鎖失敗。若匹配度在50%-80%之間,則驗證密碼是否正確,即讀的是否是“1111”四個數字,若正確,則解鎖成功,若錯誤,則解鎖失敗。
唇動特征優先模式的工作流程
在密碼優先模式下,系統會先比對密碼,若密碼在白名單中,則直接解鎖成功,若密碼在黑名單中,則解鎖失敗。若密碼既不在白名單也不在黑名單中,這時就要用到唇動識別,若唇動匹配度大於80%,則解鎖成功,否則解鎖失敗。
密碼特征優先模式的工作流程
說明書指出,由於每個人唇動特征均具有特殊性,該特殊性與唇部特征有關,不受唇部具體動作影響,因此在用戶說出的密碼與預先存儲的密碼不一致時,仍能夠解鎖設備。
聲紋、步態、手掌、肛紋……五花八門的生物識別方式
近幾年,由於指紋和人臉識別的缺點顯現,五花八門的生物特征識別方式被推出。
聲紋識別已經廣泛運用到一些App登錄時的身份驗證。由於每個人的音色是獨一無二的,聲紋識別可以把聲信號轉換成電信號,再用計算機進行識別。聲紋不像人臉那樣易被盜取,但聲紋識別也有一些缺點,例如容易受環境噪音影響、說話人生病時聲音狀態可能改變、一些場景下人們並不方便發出聲音。
步態識別則是一種更新型的身份識別方式,通過每個人獨一無二的走路姿勢進行識別。相比人臉識別,步態識別的優勢在於,遠距離就可以識別,可以用於警察辦案時調取監控鎖定嫌疑人。但很明顯,步態識別需要特殊的使用場景,不適用於手機等智能設備的解鎖。
去年9月,亞馬遜發佈一款手掌識別系統,通過人的手掌的線條紋路特征來識別身份。亞馬遜方面稱,比起人臉,手掌圖像不易被外界捕捉,更具私密性,泄露的風險更小。目前,亞馬遜已經在十多個線下門店使用瞭手掌識別技術用於支付。
更加“不走尋常路”的生物識別方式也在出現——例如,肛紋識別。去年4月,斯坦福大學的研究人員研究出瞭一款智能馬桶,一個人坐在馬桶上,馬桶會通過肛紋識別身份,然後再通過大小便分析對這個人的健康進行長期監測。該論文作者、斯坦福大學科學傢Seung-min Park說:“每個人的肛門有35至37個褶皺,這些褶皺和指紋一樣獨特。”
比較之下,華為此次公開的唇動解鎖專利可能離人們的日常生活更近一些。根據說明書來看,該技術的確解決瞭生物特征識別所固有的“不可修改”的問題,但便利性顯然不如人臉識別。畢竟,為瞭解鎖,用戶需要舉起手機對著攝像頭說一串字,不管是念出聲還是對口型,都可能會有些尷尬。
南都見習記者李婭寧 記者馬嘉璐
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