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        樹起移動互聯(lián)網(wǎng)“最后一厘米”的安全門

        2017-12-05 06:53:55高茜
        科技創(chuàng)新與品牌 2017年11期
        關(guān)鍵詞:聲紋識別聲紋產(chǎn)學(xué)研

        文/本刊記者 高茜

        樹起移動互聯(lián)網(wǎng)“最后一厘米”的安全門

        文/本刊記者 高茜

        業(yè)界普遍認(rèn)為,語音將成為繼鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等一切基于手的人機(jī)交互方式之后的下一代主流人機(jī)交互方式。

        在上海雙創(chuàng)活動周上的公司展位

        2017年10月24日,GeekPwn(極棒)2017國際安全極客大賽之“AI仿聲驗(yàn)聲攻防賽”在上海開場,參賽的五支隊(duì)伍需要利用機(jī)器自主合成技術(shù),模仿評委提供的四段聲音,欺騙并通過市面上幾款常見手機(jī)和智能音箱的聲紋鎖驗(yàn)證。其中,某最新安卓手機(jī)、蘋果iPhone8、某品牌智能音箱等智能設(shè)備均有挑戰(zhàn)選手破解成功。

        一時(shí)間,智能語音產(chǎn)品的安全性引起社會廣泛關(guān)注。

        同時(shí)現(xiàn)場還集結(jié)了數(shù)十位業(yè)界頂級安全專家,組成了一批重量級評委陣容,其中北京得意音通技術(shù)有限責(zé)任公司董事長鄭方就在其中,他同時(shí)又是清華大學(xué)語音和語言技術(shù)中心主任。

        “這次的攻防挑戰(zhàn)賽中參賽隊(duì)伍攻擊的產(chǎn)品難度系數(shù)是分一定等級的,不能說攻擊都成功?!编嵎街v道,“從攻擊的角度,現(xiàn)場參賽的五支隊(duì)伍用到的攻擊手段不外乎三種方法,一種是語音合成,通過合成流暢、自然的語音來試圖破解語音密碼,這個(gè)是‘像音’;第二種是語音轉(zhuǎn)換,模仿發(fā)音者的特點(diǎn),這個(gè)是‘像人’,并且已經(jīng)瞄準(zhǔn)了攻擊的目標(biāo);第三個(gè)方法是聲音拼接法,把使用者本人的話裁剪拼接成聲音密碼,這種方法更加接近實(shí)際的攻擊水平和目標(biāo)?!?/p>

        上海雙創(chuàng)周上展示的聲紋技術(shù)應(yīng)用案例

        “而從防守方來講,目前市面上的一些聲紋識別的相關(guān)產(chǎn)品,可以說沒有防范攻擊的措施,當(dāng)黑客入侵時(shí),多數(shù)產(chǎn)品方并沒有檢測聲音真?zhèn)蔚氖侄巍K跃蛥①惽闆r而言,從攻和守兩方面綜合來看,目前行業(yè)普遍水平依然停留在基礎(chǔ)水平上?!编嵎秸f。

        其實(shí),在鄭方的帶領(lǐng)下,得意音通早在幾年前就針對上述三種攻破方法研制出了相應(yīng)的設(shè)防對策。我國人工智能界泰斗、中國科學(xué)院院士張鈸先生高度評價(jià)得意音通這家高新技術(shù)企業(yè):“肯花硬功夫去掌握關(guān)鍵技術(shù)?!?/p>

        聲紋交易已突破1.5億次

        “聲紋識別”聽上去有些陌生,其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)最早誕生于上世紀(jì) 40 年代末的貝爾實(shí)驗(yàn)室。同已經(jīng)廣泛應(yīng)用的指紋識別技術(shù)一樣,它是通過對語音信號的特征分析達(dá)到“說話人辨認(rèn)”和“說話人確認(rèn)”的兩種目的,前者是判斷某段語音是哪一個(gè)人所說,后者則是用以確認(rèn)某段語音是否是指定的某個(gè)人所說。

        依托清華大學(xué)語音團(tuán)隊(duì)近40年的技術(shù)積累,15年前創(chuàng)立了北京得意音通技術(shù)有限責(zé)任公司,圍繞自動語音識別、聲紋識別、自然語言處理三大核心技術(shù)開展工程化研究和產(chǎn)品化開發(fā),其中產(chǎn)品化方面做得最好、應(yīng)用最成熟的就是聲紋識別技術(shù),現(xiàn)已獲得十多項(xiàng)國內(nèi)發(fā)明專利和1項(xiàng)國際發(fā)明專利。

        在2017全國雙創(chuàng)活動周上海主會場上,得意音通重點(diǎn)展示了聲紋識別技術(shù)在社保生存認(rèn)證、移動金融和門禁系統(tǒng)等中的應(yīng)用。7天的展期內(nèi),共引來近萬人次觀眾前來參觀體驗(yàn)。

        建設(shè)銀行使用聲紋交易次數(shù)破億

        參觀者正在試驗(yàn)聲紋門鎖

        鄭方董事長擔(dān)任極棒國際安全極客大賽評委

        據(jù)了解,“聲密保”方案是通過對動態(tài)密碼語音中的密碼內(nèi)容及支付申請人身份的雙重識別,實(shí)現(xiàn)對移動支付合法性的雙重驗(yàn)證,具有安全、方便、快捷、防止錄音假冒等優(yōu)點(diǎn)。

        最新數(shù)據(jù)顯示,截至2017年11月3日,中國建設(shè)銀行聲紋總交易次數(shù)已突破1.5億次。2016年6月18日,中國建設(shè)銀行手機(jī)銀行采用得意“聲密?!睂@夹g(shù)用于身份認(rèn)證的功能對普通用戶正式開放,主要應(yīng)用在登陸、取款、轉(zhuǎn)賬、支付等場景。

        還有最受年輕人歡迎的“聲紋門禁”,這個(gè)縮小版的真實(shí)防盜門自從7月31日在清華大學(xué)亮相后,就成了小“網(wǎng)紅”,受到不少媒體的追捧。聲紋門禁利用聲音來控制門的出入權(quán)限,每個(gè)人用自己的聲音做鑰匙,利用聲紋識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)身份識別,進(jìn)而控制門或鎖的開啟。

        對聲紋識別技術(shù)而言,探尋語音背后“說話人”的微妙態(tài)度和真實(shí)意圖,非常重要,否則“智能語音”的“智能”就只能打引號。這就需要用到說話人情感狀態(tài)的識別技術(shù),當(dāng)然,情感識別技術(shù)很難掌握。

        “難了不會,會了不難。經(jīng)過我們多年研究、積累,在很多方面有了積累。比如說,喪禮中演奏的哀樂,當(dāng)你把哀樂節(jié)奏加快,你會發(fā)現(xiàn)這首曲子其實(shí)是很歡快活潑的,當(dāng)節(jié)奏慢下來,放在喪禮這些特定環(huán)境中,就會產(chǎn)生悲傷的氣氛。所以說語音中是有情感信息的,只看內(nèi)容并不準(zhǔn)確。情感識別其實(shí)是綜合利用了說話時(shí)長、音高、聲調(diào)等很多因素的綜合體,需要在研究中逐一對這些因素進(jìn)行分析才有可能攻破這一難題。”鄭方講道。

        產(chǎn)學(xué)研的“化合態(tài)”

        在2017年7月31日舉辦的“人工智能與信息安全”清華前沿論壇上,得意音通信息技術(shù)研究院正式揭牌成立,此前2015年,已成立清華-得意音通聲紋處理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。作為清華大學(xué)知識產(chǎn)權(quán)入股的高科技企業(yè),得意音通已成為業(yè)界產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的成功范例。

        “產(chǎn)學(xué)研應(yīng)該是‘化合態(tài)’,而不是‘混合態(tài)’?!奔仁乔迦A大學(xué)教授又是得意音通公司董事長的鄭方對產(chǎn)學(xué)研這條發(fā)展路徑有著獨(dú)到的見解。“產(chǎn)學(xué)研如何緊密結(jié)合是重要而必要的關(guān)鍵一環(huán)。目前有很多企業(yè)與高校合作,合作方式大體分兩種,一種是高校科研團(tuán)隊(duì)有相關(guān)的成型項(xiàng)目成果,企業(yè)有需要才會進(jìn)行合作;另一種是企業(yè)自身在發(fā)展的某個(gè)階段需要科研團(tuán)隊(duì)做支撐,從而進(jìn)行合作。這些都有一定短時(shí)性,沒有建立長期合作的機(jī)制?!?/p>

        得意音通與建設(shè)銀行合作之初,就面臨建設(shè)銀行提出的疑問——如果使用錄音是否會將聲紋識別技術(shù)攻破?鄭方介紹說,當(dāng)時(shí)的確不能保證絕對的安全性,但當(dāng)市場提出要求時(shí),他們的科研團(tuán)隊(duì)選擇去學(xué)習(xí)相關(guān)原理、制定解決方案,然后進(jìn)行一次次的嘗試,最后在成功通過線上測試后給客戶交上了一份滿意的答案。

        “時(shí)變”即聲音隨時(shí)間、年齡增長而發(fā)生變化,這對行業(yè)來說是需要解決的一個(gè)難題。由于前期需要搜集大量數(shù)據(jù)、建立數(shù)據(jù)庫,并且是對同一對象、同一內(nèi)容進(jìn)行長時(shí)間的語音數(shù)據(jù)收集,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比,才能找到解決方法。很多人是不愿意去涉足的,因?yàn)闊o法看到最后能否達(dá)到預(yù)期。

        當(dāng)時(shí)得意音通科研團(tuán)隊(duì)決定以清華大學(xué)的部分在校學(xué)生為對象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每間隔一周或者一個(gè)月進(jìn)行聲紋采集,經(jīng)過幾年時(shí)間采集到一個(gè)聲紋時(shí)變數(shù)據(jù)庫,然后在此基礎(chǔ)上研究人的聲紋中的變量與恒量,解決了聲音隨年齡變化的問題。

        “當(dāng)有明確的市場需求時(shí),我們有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)做支撐;當(dāng)需求還不明顯或者短期內(nèi)看不到結(jié)果時(shí),我們就按照戰(zhàn)略定位在多個(gè)方向上開展拓展探索和技術(shù)儲備,這對人才也是很好的鍛煉。這才是我們理解的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合?!编嵎娇偨Y(jié)說。

        筑起國家和民族信息安全的防線

        信息安全包括很多層面,包含存儲、傳輸和計(jì)算安全等多個(gè)方面,這些都已經(jīng)取得了不錯(cuò)的效果;但最關(guān)鍵的一步“訪問控制安全”目前還不令人滿意。打個(gè)比方,用鋼筋水泥建造的一棟房子,墻壁雖然很堅(jiān)固,但是一旦房子的鑰匙落入他人之手,別人就可以輕易進(jìn)入,房子牢固又怎么樣?主人失去了進(jìn)入房子的唯一性,安全性也大打折扣。同樣在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,很多場景下現(xiàn)在都要求有實(shí)名認(rèn)證,但是多數(shù)情況下,用戶信息受到多方面不安全因素的威脅,極不安全。

        那要怎么確保是本人進(jìn)行訪問并且擁有訪問的唯一性呢?鄭方博士給出了他的答案:“要想做到訪問控制安全,首先要保證‘鑰匙’的唯一性,獨(dú)個(gè)人所有;第二,這把‘鑰匙’要具有防攻擊性,抵御黑客入侵;最后重要的一點(diǎn)是要在自愿的前提下進(jìn)行訪問,要代表自己的主觀意志,這樣才能減少詐騙事件的發(fā)生。這在國家戰(zhàn)略信息安全方面具有十分重要的意義?!?/p>

        在保護(hù)民族生物特征信息方面,指紋、人臉、虹膜等這些生理特征具有不可撤銷性,一旦丟失就可能被隨意非法使用。

        前不久發(fā)布的iPhone 8以及iPhone 6及以上機(jī)型,都可以采用Apple Pay來操作手機(jī)支付功能,據(jù)了解,2016年2月,Apple Pay登陸中國,通過Apple touch來實(shí)現(xiàn)指紋支付,已有至少19家銀行支持此項(xiàng)業(yè)務(wù)。

        鄭方講到他的憂慮:“蘋果公司在中國推廣的Apple Pay具有一定的安全隱患,再加上馬上要推出的刷臉,所有金融相關(guān)的用戶信息極易被蘋果公司獲得,這從國家、民族的層面講,是很危險(xiǎn)的。國家一定要有高層戰(zhàn)略保護(hù)的意識保護(hù)用戶的隱私數(shù)據(jù)。聲紋屬于行為特征,聲音是可交互的、可隨意變換的,使用以聲紋為主、多生物特征融合的措施來應(yīng)對不法人員獲取用戶信息,可有效保護(hù)國家和個(gè)人的利益安全?!?/p>

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