周華明

About the Film

在近期上映的《碟中諜5：神秘國(guó)度》中，阿湯哥扮演的超級(jí)特工亨特為了幫助伙伴潛入關(guān)卡重重的密室，又挑戰(zhàn)了一次人體極限：面對(duì)著方圓數(shù)百米的巨型排水口，他一躍而下，潛入水下密室，在高壓水流和機(jī)械懸臂的干擾下，于密密麻麻的身份卡保護(hù)系統(tǒng)中把伙伴的身份卡給換進(jìn)去。想象一下小白鼠被扔進(jìn)開動(dòng)著的洗衣機(jī)的情景吧，而替換身份卡的難度相當(dāng)于小白鼠在翻滾的水流中把一枚硬幣卡進(jìn)洗衣機(jī)的轉(zhuǎn)筒縫隙。

潛入不可能潛入的密室，一直是《碟中諜》系列的經(jīng)典情節(jié)。前四部電影中，阿湯哥采用的是偽裝、欺騙等手段，正面突破安保系統(tǒng)，而本片的密室難關(guān)——步態(tài)分析，卻被定義為不可正面突破，只能讓阿湯哥用替換身份資料的方式繞過。那么，步態(tài)分析是什么？

Real Story

無(wú)法偽裝的綜合數(shù)據(jù)

步態(tài)，就是一個(gè)人行走的姿態(tài)。從解剖學(xué)的角度來(lái)看，每個(gè)人生理結(jié)構(gòu)都有差異，不一樣的腿骨長(zhǎng)度、肌肉強(qiáng)度、重心高度、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)靈敏度……這讓每個(gè)人的步態(tài)都不一樣。因而，步態(tài)可以被視為一種具有唯一性的行為特征。而步態(tài)分析，就是通過記錄、觀察和分析一個(gè)人的身體運(yùn)動(dòng)，建立模型，并提取穩(wěn)定的參數(shù)特征，勾勒出這種行為特征，再通過計(jì)算機(jī)去識(shí)別的過程。

以膝蓋為例，每走一步時(shí)，膝蓋距離地面的高度、向前移動(dòng)的距離、上下的高度位移，都是可提取的數(shù)據(jù)。從腳尖、腳踝、髖關(guān)節(jié)、手肘、手腕、肩部、頭部……所有這些關(guān)鍵點(diǎn)提取類似數(shù)據(jù)后，配合各關(guān)鍵點(diǎn)之間的相對(duì)位移、時(shí)序，就形成了一整套數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以勾勒出一個(gè)模型。哪怕實(shí)際測(cè)量中，模型里的部分?jǐn)?shù)據(jù)含糊或者錯(cuò)誤，只要整體的相似度超過一定比例，即可認(rèn)為與記錄中的人相符。

基于步態(tài)分析的安保系統(tǒng)不可突破，原因在于步態(tài)并不是單一的數(shù)據(jù)，而是多個(gè)數(shù)據(jù)的有機(jī)組合。人的外貌、聲音、指紋、虹膜等驗(yàn)證方式，都可能通過各種手段欺騙，但步行的姿態(tài)幾乎無(wú)法偽造。試想，要如何在短時(shí)間內(nèi)找一個(gè)身高、腿長(zhǎng)、臂長(zhǎng)都與目標(biāo)人物相近，步行姿態(tài)還與他一模一樣的人呢？所以阿湯哥最終只能選擇替換掉系統(tǒng)中存儲(chǔ)的身份信息，而非瞞天過海地偽裝去突破步態(tài)分析識(shí)別系統(tǒng)。

False Tale

并非無(wú)懈可擊

聽起來(lái)，步態(tài)分析豈不是萬(wàn)無(wú)一失的安保系統(tǒng)了？遺憾的是，這話還言之過早。

準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可采集，要想將一種基于人體特征的身份識(shí)別技術(shù)商業(yè)化，必須滿足這三個(gè)條件。例如指紋識(shí)別，正是因?yàn)橹讣y唯一，才能準(zhǔn)確地識(shí)別一個(gè)人的身份；其次穩(wěn)定，不會(huì)因?yàn)槟憬裉旄忻傲?、明天長(zhǎng)胖了，指紋就發(fā)生變化；最后，采集起來(lái)方便易行。正是滿足這三個(gè)條件，才讓指紋識(shí)別技術(shù)大行其道，甚至成了很多辦公考勤系統(tǒng)的標(biāo)配。

然而，步態(tài)分析系統(tǒng)無(wú)法完全滿足這些要求。因?yàn)槿瞬豢赡芤恢北３滞耆恢碌牟叫凶藨B(tài)。例如你今天穿了運(yùn)動(dòng)鞋，步幅就會(huì)較大，明天穿了拖鞋，步幅就會(huì)變??；今天鞋跟平，微微有些駝背，明天穿了高跟鞋，就挺胸收腹了。系統(tǒng)很可能認(rèn)定你的步態(tài)與記錄的不符，而不允許你進(jìn)入。再比如，女性穿長(zhǎng)裙后，下肢運(yùn)動(dòng)被遮蔽，步態(tài)分析就更無(wú)從下手了。所以，在電影里，阿湯哥也可以謊稱目標(biāo)人物出了車禍，一瘸一拐地去冒充，對(duì)此步態(tài)分析系統(tǒng)就抓瞎了。

Future Science

大海撈針，無(wú)處可藏

等一下，那步態(tài)分析的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用豈不是很雞肋？其實(shí)也并非如此。步態(tài)分析最大的應(yīng)用，是遠(yuǎn)距離識(shí)別一個(gè)人的身份。如果我們擁有一名恐怖分子的步態(tài)分析數(shù)據(jù)，又獲得了某個(gè)嫌疑人經(jīng)過海關(guān)時(shí)的錄像，就可以對(duì)嫌疑人的步行姿態(tài)進(jìn)行建模比對(duì)，進(jìn)而確認(rèn)他是否是恐怖分子，甚至不需要獲得清晰的圖像，只要有一個(gè)模糊的行走錄像就行。沒有人會(huì)時(shí)時(shí)刻刻改變步態(tài)，因此可以在其毫無(wú)防備時(shí)，抓住他的破綻。

例如，英國(guó)最大的應(yīng)用物理研究中心——國(guó)家物理研究所，就開發(fā)了一套這樣的演示系統(tǒng)。通過測(cè)試對(duì)象的步態(tài)，就能識(shí)別出他的身份，進(jìn)而監(jiān)控他在整棟大樓內(nèi)的一舉一動(dòng)。假如有犯罪者藏匿了自己的指紋和外貌，也可以通過步態(tài)分析在大范圍的監(jiān)控錄像中找出他。

綜上所述，步態(tài)分析很難成為一個(gè)安保系統(tǒng)的最終防護(hù)體系，而應(yīng)該與其他身份識(shí)別系統(tǒng)結(jié)合。將來(lái)，或許隨著分析技術(shù)的日新月異，我們能夠?qū)⒉綉B(tài)分析應(yīng)用到身份識(shí)別與監(jiān)控的方方面面。屆時(shí)，不需要在所有角落都安裝監(jiān)控，只要你被任意一個(gè)攝像頭捕捉到，就能通過步態(tài)分析將你從人海中分揀出來(lái)。這才是這項(xiàng)技術(shù)最可能、也最可怕的應(yīng)用方式。