應(yīng)用生物辨識技術(shù) 身份辨識展現(xiàn)新風(fēng)貌
在科幻電影中,可以常??吹皆S多匪夷所思的身份辨識技術(shù),尤其是以偵測使用者身上與生俱來的特征,如眼球、臉型、指紋等,再透過生物認證技術(shù),根據(jù)生物的型態(tài)、構(gòu)造、生理及生態(tài)等特征,將生物分門別類能夠加以描述,而來辨識使用者身份,可說是相當(dāng)常見的情節(jié)。
事實上,生物辨識技術(shù)在日常生活中早已不是新鮮事,由于傳統(tǒng)使用辨識卡、密碼輸入的身份辨識技術(shù),存在著許多問題,如辨識卡友盜用風(fēng)險與遺失疑慮,密碼則有遺忘或輸入錯誤的困擾,改以生物辨識技術(shù)作為辨識個人身份的主要途徑,已漸漸成為安防產(chǎn)業(yè)的關(guān)注焦點。
生物辨識技術(shù)面面觀
如早已普遍用于智能手機、筆電及門禁管理的指紋辨識(Fingerprint Recognition)技術(shù),具有效率與便利性、且有再生能力,加上指紋辨識早已用于犯罪學(xué)領(lǐng)域數(shù)百年之久,累積無數(shù)的辨識理論基礎(chǔ)。
如迄今仍為西班牙語系國家所采用的Vucetich System指紋分析法,就是用在1891年首創(chuàng)的世界第一個罪犯指紋檔,并建立指紋分析法的阿根廷警官Juan Vucetich所命名,配合飛快進步的掃描技術(shù),指紋辨識技術(shù)堪稱是目前生物辨識技術(shù)的主流,也奠定了使用生物特征作為身份辨識的基礎(chǔ)條件:唯一性及穩(wěn)定性。
虹膜辨識(Iris identification)也因為具有前述身份辨識的基礎(chǔ)條件,同時還具備“非接觸、非破壞性”的特點,而開始漸漸受到重視。由于人從出生于周歲后到死,虹膜血管的組合基本上是不會改變的,除非患有嚴(yán)重糖尿病、青光眼,才有可能會產(chǎn)生變化,若再配合活體辨識條件,如血管中必須有血液流動,幾乎沒有造假的可能,也成為虹膜辨識的技術(shù)優(yōu)勢。
其實早在1880年代,法國人Alphonse Bertillon就曾經(jīng)在監(jiān)獄中對囚犯以虹膜作人身辨識的判定,但虹膜辨識的產(chǎn)品真正問世卻是二十世紀(jì)末期,近年來更因為位圖像處理和辨識技術(shù)的進步,已經(jīng)達到實用的地步。
虹膜辨識的原理有很多種,如虹膜上的微血管有無限多種組合,且每個人的組合相異,只要先行建文件,再用數(shù)據(jù)庫中存盤的數(shù)據(jù)與受測者比對即可。比對的方式,通常都是將虹膜血管的特征簡化到軟件容易處理的數(shù)目,再進行比對,如果是用圖檔和圖文件相比,速度太慢,錯誤率也高。
由于每個人的發(fā)音器官都不盡相同,因此每個人的語音聲學(xué)特征既有相對穩(wěn)定性,又有變異性,不是絕對的、一成不變的。也讓聲紋辨識成為新一代的身份辨識技術(shù)。
相較于指紋及虹膜辨識技術(shù),聲紋辨識的優(yōu)勢在于聲紋提取更為方便、自然,使用者接受度高,且獲取語音的識別成本低廉,不需要專屬設(shè)備,只需要有麥克風(fēng)即可,還可透過手機或電話用于遠程登錄,都是聲紋辨識特有的技術(shù)優(yōu)勢。
人臉辨識技術(shù)則是透過攝影機擷取人臉部的特征與五官,再經(jīng)過算法確認,即從復(fù)雜背景中判斷出特定人物臉孔的技術(shù),目前也已成為身份辨識的主流技術(shù)之一,如Windows 10應(yīng)用Windows Hello,可以讓使用者透過臉部辨識將裝置解除鎖定,驗證不會在裝置之間漫游,也不會與服務(wù)器共享,因此無法輕易地從裝置擷取。
在不侵犯生物特征等隱私的考慮下,分析個人筆跡特征進行身份辨識的技術(shù)也日漸受到重視。筆跡辨識與行之有年的簽名辨識并不相同,因為簽名外觀易遭仿照,人為辨識的錯誤率高,而筆跡的內(nèi)在特征、運動模式理論上無法單就觀察外觀便可復(fù)制,并可解除遭竊取及模仿之疑慮,且在楊國樞院士與林碧峰所著“中文筆跡與人格:一項探索性研究”中更指出,個人自幼及長,其獨特之筆跡一旦形成,即不因時依地而輕易改變,讓筆跡辨識也具有生物辨識技術(shù)非常重視的穩(wěn)定性。
加上筆跡辨識的識別成本低、無侵犯個人隱私的優(yōu)勢,加上簽名辨識仍是金融應(yīng)用最常見的身份辨識應(yīng)用之一,都讓筆跡辨識有一定的技術(shù)優(yōu)勢。如花旗銀行自2016年導(dǎo)入聲紋辨識技術(shù),讓客服系統(tǒng)可自動透過聲紋辨識技術(shù)比對來電者身份,取代輸入密碼或是回答安全性問題的流程,讓驗證身份的時間從45秒縮短至15秒。
生物辨識技術(shù)市場發(fā)展快速
生物辨識技術(shù)應(yīng)用于身份辨識會成為大熱門,與智能手機大量導(dǎo)入生物辨識技術(shù)有著相當(dāng)密切的關(guān)連。由于三星Galaxy S8、蘋果新一代iPhone都將搭載虹膜辨識與3D Sensing等光學(xué)感測技術(shù),也將刺激紅外線LED市場出現(xiàn)新一波爆發(fā)性成長。
根據(jù)TrendForce LED研究(LEDinside)最新發(fā)布的「2017紅外線LED/紅外線雷射與感測組件應(yīng)用市場報告」顯示,2017年紅外線LED與紅外光雷射組件在虹膜及臉部辨識應(yīng)用的市場規(guī)模將達1.45億美元,至2025年將可達8.27億美元,2017~2025年復(fù)合成長率高達24%。
LEDinside研究副理吳盈潔表示,智能手機導(dǎo)入虹膜辨識、3DSensing技術(shù)等新功能,將使紅外線LED、紅外線雷射及光學(xué)感測的相關(guān)廠商受惠?,F(xiàn)階段紅外線LED市場應(yīng)用相當(dāng)廣泛,主要應(yīng)用于手機與車用市場,包含安全監(jiān)控、虹膜/臉部辨識、心跳血氧偵測、飛時測距(Time of Flight)、結(jié)構(gòu)光(Structured Light)技術(shù)、自動駕駛輔助系統(tǒng)等等。
近年來,手持式應(yīng)用裝置如智能手機等,逐漸結(jié)合身份認證與支付系統(tǒng),更強調(diào)用戶的安全性,因此對生物辨識的功能要求更趨嚴(yán)謹(jǐn)。
吳盈潔表示,虹膜辨識系統(tǒng)具有高安全性的優(yōu)勢,可找出約2,000個不同的特征點,與指紋約100個特征點相比,準(zhǔn)確性更高。如三星Galaxy S8的虹膜辨識解決方案,即為結(jié)合近紅外線攝影機(700~900奈米近紅外線LED+影像感測鏡頭)、攝影機控制技術(shù)與生物辨識技術(shù)。
當(dāng)用戶觀看屏幕,手機上的紅外線LED燈便會閃爍,再由紅外線攝影機拍下虹膜紋路,以辨識身份。目前能提供虹膜辨識的LED廠商主要為歐司朗、晶電、光鋐、研晶、弘凱、光寶、Vishay、Epitex等。
穩(wěn)定性及隱私保護仍待加強
但生物辨識技術(shù)有有各自的問題需要突破。如在穩(wěn)定性方面,聲紋辨識可能會因為同一個人的聲音易受身體狀況、年齡、情緒等的影響,而造成辨識失敗的可能;虹膜辨識技術(shù)則會因為使用者眼球病變而無法辨識,許多設(shè)備即使有生物辨識技術(shù)做為身份辨識,還是無法舍棄密碼輸入,等于也開了后面,讓生物辨識除了帶來便利性外,并沒有增加更多的安全性。
此外,即便科技發(fā)達,取得并分析生物特征已非難事,但人權(quán)與隱私意識高漲的現(xiàn)在,不致侵?jǐn)_個人資料且可達到準(zhǔn)確辨識身份的方法,已是身份辨識的最高指導(dǎo)原則。