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人臉識別到底安不安全?

所屬分類:公司新聞    發布時間:2020-08-17   作者:天才科技
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在人臉識別行業中有一個專有名詞叫“活體檢測”,即系統攝像頭在正確識別人臉是否本人的同時,宜昌人臉識別檢驗是否有人利用照片等手段冒充合法用戶。

人臉識別之所以再次受到關注,是因為人臉識別已經不只是一個耳熟能詳的詞語和概念,而是一個已經走進我們的生活并為我們默默服務的好朋友。機場安檢、上班考勤、銀行開戶、網上支付等各個場合,人臉識別的身影幾乎隨處可見。在大多數人的印象中,人臉識別技術就是讓機器把人認出來。沒錯,用機器來認人,這正是人臉識別系統的.核心功能。然而,很多人不知道的是,一個可以正常工作的人臉識別系統,除了實現“認人”以外,還包括許多其他重要的技術,其中就包括今天要給大家介紹的,應用于人臉識別身份認證系統中至關重要的一項技術————活體檢測。

宜昌人臉識別

照片攻擊與動作活體

.簡單的攻擊方式相信大家都能想到,用照片唄?,F在大家都喜歡玩社交媒體,經常往朋友圈和微博上傳照片,搞到一張別人的照片簡直輕而易舉。所以,照片自然是活體檢測首要的防范對象咯。對付照片的方式,大家也很容易想到。照片總是死的,不能做出眨眼張嘴轉頭這些動作。那好,在活體檢測這一關,我就給你下達幾個動作的指令,讓你做動作給我看,這就是交互式動作活體檢測。


升級版照片攻擊

有了動作活體這個東西,用靜止照片來攻擊就不行了。于是攻擊者一拍腦袋,就想出了經過“改進”的攻擊方式。他先是把另外一個人的照片打印出來,跟真人一般大小,還挺清晰的,反正花不了幾個錢。你不是要讓我眨眼張嘴嗎?照片本身不會眨眼張嘴,可是我本人會啊。于是他就把照片在眼睛和嘴巴那塊摳個洞,然后把照片貼在臉上,他自己的眼睛和嘴巴就露出來了。你讓他眨眼,他就眨眼,讓他張嘴,他就張嘴。對此,我們只能說,too naive too simple,因為摳眼和摳嘴后的造作痕跡實在太明顯了,對我們的摳眼摳嘴檢測算法形成不了太大的威脅。.后說下轉頭,攻擊者往往把照片貼在自己臉上,或者在那揉來揉去,想模擬出真實的轉頭效果??墒?,他們不知道,這種偽造的轉頭動作,人臉上各部位的運動情況實在與真人相去甚遠,很容易被我們的轉頭檢測算法識別出來。


視頻回放攻擊

到這里,攻擊者還是不肯作罷,又心生一計:不就是幾個動作嗎?我把那人的動作錄成視頻,再拿來播放不就得了。其實啊,到這里我們可以明顯看到,攻擊難度已經上升一個級別了。為什么呢?你要搞到另外一個人的視頻,還得包含很規矩的這幾個動作,本身就不那么容易??墒俏覀儾荒艽嬗袃e幸心理啊。沒關系,辦法總是有的。你把視頻搞來了,總得找個有屏幕的東西播放啊。這樣一來,就漏馬腳了。你只要仔細看看用屏幕播放視頻,然后再經過攝像頭成像的畫面,再看看真人在攝像頭面前成像的畫面,就會發現,二者其實很不一樣啊。用普通PC屏幕播放的效果就不說了,一堆紋路,我們稱之為摩爾紋。用pad或者手機的高清屏播放的效果好一些,可是也有很多不一樣,比如反光、倒影,.關鍵是畫面質量總是模糊一些,失真度明顯高一些。所以呢,我們根據這些線索搞了對應的算法,把視頻攻擊也能防得很好?;剡^頭來說說央視315晚會上演示的合成人臉,要靠這種方式攻擊人臉識別系統,也只能用屏幕來播放,只是把合成的視頻拿出來展示一下,就說容易攻破,實在有違實事求是的精神。


立體面具攻擊

照片和視頻回放攻擊都是把人臉圖像投射到一個平面上,還一種攻擊方式就是做一個和真人比較相似的立體面具。到這里,攻擊難度又上升了一個級別。面具有很多種,.普通的是塑料或者硬紙做成的面具,這種面具雖然成本低廉,但材質相似度極低,用普通紋理特征就可以識別出來。另外,還有用硅膠、乳膠以及3D打印的的立體面具,這類面具的表觀和皮膚更加接近,但它們的材料表面反射率和真實人臉還是不同的,因此在成像上仍然有差別,這種差別是可以用.**的機器學習算法學習到,很難達到以假亂真的程度。


靜默活體

動作活體檢測的方式具有很高的安全性,但另一方面,對用戶來說,由于要配合著做幾個動作,因此體驗不是非常好。為此,我們又發明了一種新的活體檢測方式,不需要用戶做任何動作,只需要自然正對攝像頭三四秒鐘,就可以完成檢測了。也許你會問,如果不做動作,豈不是拿張普通照片就可以攻破了?非也。雖然沒有刻意做動作,但真實的人臉并不是..靜止的,總有一些微表情存在,比如眼皮和眼球的律動、眨眼、嘴唇及其周邊面頰的伸縮等,利用這些特征,我們完全可以防住照片攻擊。至于視頻回放攻擊和立體面具攻擊,防范的原理和之前介紹的一樣。

宜昌人臉識別

紅外活體

其實,上面這個還不是.厲害的。在有些應用場景,比如ATM機上,我們可以安裝紅外攝像頭,利用紅外圖片,我們可以實現更好的防攻效果。我們知道,不管是可見光還是紅外光,其本質都是電磁波。我們.終看到的圖像長什么樣,與材質表面的反射特性有關。真實的人臉和紙片、屏幕、立體面具等攻擊媒介的反射特性都是不同的,所以成像也不同,而這種差異在紅外波反射方面會更加明顯,比如說,一塊屏幕在紅外成像的畫面里,就只有白花花的一片,連人臉都沒了,攻擊完全不可能得逞。

到這里,人臉識別系統常見的攻擊手段以及活體檢測方式就介紹得差不多了,相信你已經對人臉識別系統的攻防有了一個比較全面的了解。事實上,研究人員對各種人臉識別的攻擊方式都有預防,宜昌人臉識別攻擊者絕不可能輕易攻破我們的系統。.后,宜昌天才科技有限公司要警告那些居心不良、妄圖鉆技術漏洞的人,我們不但有完備的防攻擊系統,也會對攻擊行為存照留證。


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