技術(shù)宅

Synaptics在CES 2017上推出了全新的“多因素生物特征融合引擎”，該引擎將傳統(tǒng)的指紋識別與面部識別技術(shù)整合在一起，可以為我們的移動設(shè)備提供更加安全的驗證。今天讓我們一起來深入解讀多因素生物特征融合引擎，看看它是怎樣實現(xiàn)更強的保護功能的。

黑科技？什么是多因素生物特征融合引擎

現(xiàn)在指紋驗證幾乎已經(jīng)成為中高端手機（無論是Android還是蘋果）的標(biāo)配，因為它借助的是世界上幾乎沒有兩個相同特征的指紋數(shù)據(jù)，指紋解鎖以其高度的安全性得到各大廠家和消費者的認可（圖1）。不過指紋解鎖在實際使用中仍然有些不足，手指受過傷、留下疤痕，或者解鎖時，如果手指是濕的，亦或是手指很油，這些都會嚴重影響指紋解鎖的成功率。此外，在寒冷的冬天，要從手套伸出手指來解鎖也讓人很痛苦。

因此為了能夠讓消費者有更多的生物驗證手段，很多手機和應(yīng)用都推出“人臉解鎖”功能，通過手機攝像頭識別特定用戶的臉部數(shù)據(jù)實現(xiàn)解鎖，如手機支付寶就可以使用人臉登錄（圖2）。臉部解鎖的安全性也很高，而且在某些應(yīng)用環(huán)境下比指紋解鎖更為便捷，比如司機在開車期間，如果解鎖手機，顯然臉部直接對著手機解鎖要比騰出手指來解鎖更為方便。正是看到指紋解鎖和人臉解鎖的優(yōu)勢，Synaptics在CES 2017上推出了全新的“多因素生物特征融合引擎”，它將傳統(tǒng)的指紋識別與面部識別技術(shù)整合在一起，用戶通過多重融合引擎，可以基于個人偏好或環(huán)境因素（如佩戴手套），選擇任一生物認證方式。當(dāng)進行轉(zhuǎn)賬交易或使用其他敏感應(yīng)用時，通過使用多重生物特征識別可達到更高的安全性。

1+1>2？多因素生物特征融合引擎技術(shù)解密

如上所述，Synaptics目前推出的多因素生物特征融合引擎，實際上主要就是指紋解鎖和人臉解鎖的融合識別引擎。那么Synaptics是怎樣實現(xiàn)兩者的融合？

首先我們來了解—下生物識別技術(shù)解鎖的原理。生物識別技術(shù)就是利用人體固有的、具有唯一性的先天生物生理特征，像人臉、指紋、掌紋等，當(dāng)然還包括后天形成的行為習(xí)慣，如筆跡、鍵盤行為、手機操作的觸屏行為，甚至握手機的姿勢等，來進行身份鑒定。因為生物特征的唯一性，因此目前生物識別技術(shù)具有很高的安全性。生物識別技術(shù)的關(guān)鍵是將生物特征數(shù)字化，以人臉解鎖為例，在首次使用人臉識別時，用戶需要先使用攝像頭對用戶臉部數(shù)據(jù)進行采集，采集到用戶臉部數(shù)據(jù)后識別引擎會對人臉關(guān)鍵特征點檢測、旋轉(zhuǎn)、兩眼距離的歸一以及圖像切割等方法進行人臉對齊，最終采集到的人臉數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字化數(shù)據(jù)。這樣下次用戶需要使用人臉識別時，識別引擎會將再次采集到的數(shù)據(jù)和之前保存的原始數(shù)據(jù)進行比對，如果一致則通過驗證，完成手機解鎖或者應(yīng)用的支付等操作（圖3）。

當(dāng)然這看似簡單的“采集一驗證一解鎖”流程，實際上是人臉識別開發(fā)商背后強大的技術(shù)實力的體現(xiàn)。如對于臉部關(guān)鍵點的學(xué)習(xí)，在臉部識別訓(xùn)練中，開發(fā)商會預(yù)先使用各種算法對數(shù)以億計的臉部數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)、總結(jié)，在構(gòu)建好算法和模型結(jié)構(gòu)后利用手機硬件如GPU進行訓(xùn)練，這樣才能完成一套人臉識別引擎的開發(fā)和使用。當(dāng)然在實際使用中還會用到各種先進技術(shù)，如活體檢測技術(shù)，用戶需要根據(jù)系統(tǒng)指令交互式配合做出所要求的姿態(tài)、動作或表情，通過眨眼、左右搖頭、張嘴閉嘴等來判斷用戶是否是活體用戶，另外進一步利用三維建模技術(shù)加強防偽攻擊的能力。

人臉識別實際上是大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)、云計算等諸多先進技術(shù)的結(jié)合體，類似的指紋識別也用到很多類似技術(shù)。因此一般手機廠商是沒有這么強大的開發(fā)實力，因此手機中使用的指紋和人臉驗證，大多是第三方專業(yè)廠家提供的技術(shù)。由于之前指紋和人臉驗證技術(shù)大多由不同廠商研發(fā)，因此手機廠商如果要在自己的手機上預(yù)置這兩種功能，就得在手機系統(tǒng)底層安裝這兩種引擎，這就得在開發(fā)手機時花費大量的適配時間，而且后期的維護、升級也比較麻煩。

正是看到用戶對不同生物識別技術(shù)的認可和手機廠商的痛點，原來就開發(fā)指紋技術(shù)的Synaptics聯(lián)合其他廠商推出融合引擎，它能夠整合其他廠商的生物識別技術(shù)到自己的識別引擎中，從而實現(xiàn)多因素生物特征融合。目前Synaptics就與KeyLemon公司合作（KeyLemon是基于攝像頭連續(xù)面部識別和認證技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者），在Synaptics Natural ID指紋認證中無縫集成安全面部生物特征。這樣在Synaptics的多融合引擎中，既有Synaptics公司自己的支持PurePrint防欺騙算法的OuantumMatcher技術(shù)（該技術(shù)利用特有人工智能技術(shù)檢測指紋圖像，從而區(qū)分真假手指），又有KeyLemon公司的面部識別技術(shù)（該技術(shù)同樣采用防欺騙工具，能夠同時檢測眨眼和頭部移動的多重組合動作，可以精準(zhǔn)對人臉進行識別）（圖4）。

當(dāng)然在后續(xù)的融合中，Synaptics還會整合其他生物識別技術(shù)，使得自家的融合引擎功能更為強大。這樣OEM廠商只要面對Synaptics一家引擎做適配，就可以讓自己的手機擁有多種生物驗證功能，大大提高手機的安全性。

手機安全 任重道遠

隨著手機功能越來越強大，以及移動支付的日益普及，人們對手機的安全性要求也越來越高。生物識別技術(shù)作為一項較為可靠的安全驗證技術(shù)日益受到廣大用戶的青睞，越來越多的手機廠商也推出附加各種生物驗證技術(shù)的手機來滿足大家對安全的需求。不過目前很多技術(shù)仍然在不斷的完善中，而且標(biāo)準(zhǔn)不一，這給消費者的使用帶來不佳的體驗，而且道高一尺魔高一丈，各種針對生物驗證技術(shù)的破解也層出不窮。目前手機仍然面對各種數(shù)不清的威脅，我們更渴望有越來越多類似多因素生物特征融合引擎技術(shù)的安全方案來更好地保護大家的手機！