【51CTO.com快译】不知您是否听说过，如果你在智能手机上使用着面部识别服务，那么就会存在着一种可能性--某个长得和你十分相似的兄弟姐妹，将能够直接解锁你的手机屏幕。
尽管各大智能手机制造商都纷纷推出了各自独特的算法，以避免面容ID被破解的情况发生，但是就其自身安全而言，它毕竟不是一个全方位的“避风港”。
智能手机上的面部识别是如何工作的?
为了避免在黑暗处无法准确地扫描到用户的面部特征，许多面部识别系统都会使用红外线辐射扫描，而非可见光谱的技术。通常情况下，面部解锁服务会通过使用前置摄像头，来评估用户面部的独特图案和轮廓。这就是为什么，您在新买的智能手机上初次设置面部识别锁功能时，它需要对您的面部进行初始化扫描。而在扫描完成之后，它会将您的面部细节存储在内存中，并将相关特征信息转录为一些数学表达式。此后，当有人尝试用面部解锁的方式使用该智能手机时，它会将已存储的特征信息与当前用户的面部进行比较，以实现针对“访客”的安全验证。
然而，目前大多数可用的面部识别技术，都只会以二维数组的形式，收集用户的面部图片，并且将红外发射光谱与实际算法相结合，来防范系统级的图片盗用(picture-hacking)攻击。
为什么面部识别可能会失败
由于传统可见光谱类摄像头在扫描机制上存在着一些固有安全漏洞，因此它们既可能在验证相似人脸时发生错误的授权，又可能会被攻击者运用静态照片而蒙混过关。显然，高故障率的技术肯定不适合现代智能手机的安全性要求。下面，让我们通过几个示例，来了解智能手机在面部识别过程中的一些典型出错案例。
三星的虹膜技术虽然准确，但容易被骗
三星虹膜扫描技术始于Galaxy S8和S8+。它通过在用户的面部识别预定的特征点，以提高手机访问的安全性。简单而言，该技术的工作原理就是，扫描虹膜中的各个独特图案。
鉴于虹膜图案对每个人来说都是独一无二的，因此三星曾宣称这是一项“万无一失”的技术。不过，从技术角度来说，这种扫描方法仍存在着某些潜在的缺陷。例如，攻击者完全可以通过佩戴隐形眼镜，来欺骗该验证机制。
尽管在其S21系列等较新的版本中，三星已经将2D成像与虹膜扫描相结合，但是它仍然警告用户：使用面部识别服务，并不如使用PIN或指纹扫描那样安全。同时，三星还进一步建议：不要将此功能用于在线支付、以及汇款平台。
华为2D活体检测也只是近乎完美
使用开源Android内核的华为，也成功地在面部识别领域交出了令人满意的“答卷”。他们首创性地在P20系列中引入了具有安全性的面部识别服务，并将其一直延伸到了Mate 10等后续的智能产品中。在此，华为使用的是所谓2D活体检测(Live Detection)技术。该技术引入了眨眼等面部动作要求，以阻止任何人使用合法用户的照片去解锁华为的智能手机。
当然，此类功能仍然取决于手机前置摄像头的当前状态。如果摄像头的可用资源被耗尽，也就是我们常说的遭遇到拒绝服务攻击(DoS)等攻击时，其安全水平和准确性有可能会被削弱。
为何受信的Apple面容ID也可能失败
Apple的面容ID是在2017年与iPhone X一起推出的，而且被公认为目前最先进的智能手机面部识别系统。
与华为和三星的2D虹膜红外扫描技术相比，Apple使用的是TrueDepth摄像头系统，而非单个前置摄像头，来捕捉用户的3D面部信息。这种TrueDepth技术会将红外捕获与传感器、以及扫描组件相结合。也就是说，在扫描的过程中，它会分析用户面部的30,000多个点状区域，以创建深度的面部模型。
可见，随着iPhone对这些模型的持续学习、记忆和识别，它将不会被某种图片、或某位“撞脸”的人所欺骗。而与一次性形成的虹膜面部识别对比，Apple面容ID还会随着时间的推移，逐渐适应用户的面部表情和外貌的变化，以提高验证的准确性。
当然，Apple也声称：iPhone能够被长得高度相似的人解锁的可能性仅占总体识别的百万分之一。而且，它也提示用户：此类情况在那些同卵双胞胎、兄弟姐妹、以及面部结构尚未完全发育的儿童身上，发生的可能性会更高。
这种可性能背后的原理是：iPhone每次在被使用Apple密码解锁时，其面容ID都会去采集那一刻该用户的面部信息。因此，如果有人下一次选择面部解锁的话，iPhone就会使用上一次被微调或扩充了的面部图案特征，去验证和解锁。那么，如果有人获悉了您的解锁密码，就可能会产生安全隐患。也就是说，攻击者将来可能不需要再使用您的密码，便可解锁您的iPhone。
如何防止陌生的面孔解锁您的设备
显然，智能手机上的面部识别一旦被破解，就会给我们的工作与生活带来极大的威胁。对此，让我们来看看如何通过如下方法予以避免。
如前所述，破解iPhone的面容ID，主要源于其内部算法学习到了他人的面部模式。对此，最简单的防范方式莫过于：不要与其他人共享您的Apple ID。同时，也请谨慎地在有和你长相酷似的亲戚在场时，解锁绑定了你的Apple ID的iPhone。
如果您发现自己的面容ID功能已经失效，那么请尽快在iPhone上依次点击进入：“设置” > “面容ID和密码” > 按需输入解锁密码 > “重置面容ID”，然后删除掉已被存储的已有面容ID数据。此举会将你的面部数据从手机存储库中删除，同时也包含了所有已存储的、用于设置面部模式的数学算法。接着，您完全可以重新创建和录入一套新的面部特征信息。
同时，您也应当开启“需要注视”，以确保使用面容ID服务的任何人，都必须主动注视该设备。换句话说，在您睡着、或将视线移开时，将没有人可以用您的脸，来解锁该iPhone。其对应的具体设置步骤为：“设置” > “面容ID和密码” > 打开“需要注视以启用面容ID”右侧的开关。
正如前文所述，一些智能手机制造商已警告其用户：在线交易过程中，若使用面部验证，则可能存在着安全隐患。他们声称指纹和PIN码仍然是保障交易的最安全方式。因此，如果你的智能手机上的面部识别服务一直报告解锁失败的话，你应当尽快停用之，以防止未经授权的访问继续在设备施虐。
面部识别的不断进步
如今，凭借着大量可用的数据集，对于图像识别的研究已经深入到了更加高级的阶段。例如，在火车站检票等应用场景中，乘客即使戴着口罩，也能被识别出他们的身份。尽管智能手机面部识别服务的背后存在着上述安全隐患，但是以人工智能和机器学习为代表的数据，持续在训练和提高面部识别模型的准确性等方面，不断赋能与突破。可以说，面部识别的安全性未来是值得期待的。
原文标题：Face ID: Can Strangers Unlock Your Smartphone and How Can You Prevent It?，作者: IDOWU OMISOLA
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