虹膜識別：一個眼神就可以確定你的身份的認證

現(xiàn)代人更多以“心靈的窗戶”形容眼睛，但隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，眼睛將成為心靈的標識、身份的認證。

7月9日，蘋果推出一段命名為“記憶”的廣告，意在告知用戶通過iPhone X的Face ID功能，幫用戶想起來“今早創(chuàng)建的密碼是什么”。全世界有相當一批人的確備受記不住密碼的折磨，數(shù)字、圖案密碼輸入達到一定次數(shù)，手機還可能被鎖定。

廣告中，主人公臨到最后，使用Face ID打開了手機——人臉即密碼。另有消息稱，今年9月，蘋果即將發(fā)布的三款新iPhone或將全部搭載Face ID技術，包括iPad產(chǎn)品。

可以想象，蘋果如果真的推出上述新品，人臉解鎖功能在手機上的應用會得到更廣泛的推廣。刷指紋、刷人臉，人們在手機端、門禁、持票通關等不同場景中的使用頻率已經(jīng)很高，指紋、人臉也均有相當高的唯一性、穩(wěn)定性。但如果比起虹膜識別，指紋、人臉還是略遜一籌。

虹膜是位于眼睛黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，指紋可能會發(fā)生磨損而導致驗證失靈，人臉也可能經(jīng)過整容而增加辨識難度，但構造更為精巧復雜，擁有斑點、細絲、冠狀、條紋、隱窩等豐富的細節(jié)特征的虹膜卻不會發(fā)生磨損，人類從胎兒期形成的虹膜，直至老矣也不會改變。

今年6月下旬，經(jīng)驗豐富的中國工程院院士、公安部物證鑒定中心研究員、博士生導師劉耀老先生在北京強調(diào)，18歲—65歲及以上的指紋大致的差錯率在0.8%，人臉大概在2%，而虹膜識別僅為百萬分之一。

眼睛是心靈之窗？不止于此

自古以來，眼睛在各類詩詞佳作中被頻頻提及，宋代詩人王觀有詩曰“眼似秋波橫，眉如青山黛”，雖是將物擬人，歌詠江南綠水青山，但用眼、眉的嬌俏去形容風景，反襯了眼睛對人有多么重要的吸引力，“秋波”的說法也被后世流傳了下來。唐代詩人李賀也曾作詩——“骨重神寒天廟器，一雙瞳仁剪秋水”，同樣形容眼神的澈凈。

現(xiàn)代人更多以“心靈的窗戶”形容眼睛，但隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，眼睛將成為心靈的標識、身份的認證。以虹膜識別在刑偵破案方面的應用為例，據(jù)劉耀介紹，比如有人辦理護照后出國，整容后再回來，用人臉查不出，但用虹膜可以查出來。還有一些民族習慣遮臉，人臉無法識別，也只能用虹膜識別。

虹膜可應用的領域很廣泛，技術的提升對刑偵破案、維護社會安全有重要意義，同時在金融安全方面也發(fā)揮了重要作用。

像支付寶從10年前就開始做擔保交易，一直到現(xiàn)在開始做移動互聯(lián)網(wǎng)以及開發(fā)一些金融服務。

螞蟻金服ZOLOZ亞洲區(qū)總經(jīng)理陳繼東表示，支付寶一直在探索一些新技術，怎樣解決金融安全、便捷這兩大存在矛盾的難題。早期使用的身份驗證方法比較傳統(tǒng)，比如密碼、短信校驗碼、ToKen（令牌），但這些不夠便捷，對用戶來說，既不好記，也容易發(fā)生密碼被截獲的安全問題。

陳繼東說，從2014到2018年，在探索更穩(wěn)定、更安全的身份驗證方面，想到了生物特征識別ID，并尋找一種可以自自然然完成交付的方式，于是找到了——“臉”這一媒介。

臉擁有許多不同特征，比如眼睛，眼睛里有虹膜、眼紋，人體還包括聲紋、指紋。致力于金融數(shù)字化，做互聯(lián)網(wǎng)金融，必須解決在線的身份核實需求。

“對于支付寶的支付賬戶來說，在他注冊時、登錄時、支付時，我要知道賬戶背后是誰，他做了什么樣的操作，”陳繼東說，銀行對用戶也有類似需求。

從2015年7月開始，支付寶不再需要密碼登錄，人們用刷臉功能就行。一開始很多人不敢嘗試，怕不安全，陳繼東透露，“現(xiàn)在至少有將近一半的人在支付寶里通過刷臉進入”，刷臉進支付寶年齡最大的用戶今年109歲，是一位北京老人，老人按鍵盤、使用手機很不便，也記不住密碼，由其兒子教她刷臉購物。

刷臉，降低了金融產(chǎn)品使用門檻。其實銀行業(yè)已經(jīng)開始大規(guī)模應用生物特征來防控風險、加固金融安全，比如手機銀行、網(wǎng)上銀行身份認證，包括ATM機刷臉取款、虹膜做取現(xiàn)身份驗證、銀行金庫管理等。

僅從支付安全來講，北京中科虹霸科技有限公司（下簡稱“中科虹霸”）總經(jīng)理馬力對【品途】說，就虹膜對比指紋、人臉的優(yōu)勢來看，支付安全有幾個層次的含義，首先，支付是準確的，也即識別方式要非常準確，不會出錯；

其次，除了不會出錯，還要難以被人攻擊，譬如用面罩、假義眼、假指紋套，都難以攻擊。所以，一方面涉及準確性問題，到底能否區(qū)別大規(guī)模的人群；另一方面涉及到底能否成為最佳的防偽檢測手段。

“從準確性來講，一比大N，就是一比一百萬，一比一千萬，一比一億這樣的規(guī)模上去做準確性的話，虹膜是要優(yōu)于指紋和人臉識別的。

尤其對于人臉識別，當數(shù)據(jù)量達到一定規(guī)模，會碰到一些問題。比如對于雙胞胎問題，人臉識別從特征本質來講，難以將雙胞胎或長得特別像的人區(qū)分開來。這是在非常大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫上去做準確性檢索時，人臉識別暴露出的弊端。

從安全性講，也即防偽性角度看，指紋套是比較難以檢測的，人們?nèi)ス糁讣y識別是相對容易的。對于虹膜和人臉來講，要去做攻擊的話，二維人臉要去攻擊也是比較容易的，要去攻擊三維人臉和虹膜識別是比較困難的?！瘪R力說。

馬力舉例子說明，比如中東地區(qū)的一些銀行，它們是用虹膜識別替代了卡和密碼，既沒有卡也沒有密碼，完全靠虹膜識別，在百萬級數(shù)據(jù)量上進行金融ATM機取款、柜臺取款。

這從全球范圍講，尚無其它生物識別技術應用到如此龐大的數(shù)據(jù)集上，不借助其它卡和密碼手段、電話號碼手段，來實現(xiàn)便捷支付。只有虹膜識別目前在全球有真實應用。

基礎難題已攻克 虹膜識別須提升用戶體驗

今年6月24日，中科虹霸推出超大規(guī)模虹膜識別云服務平臺、高精虹膜采集儀、智能虹膜識別終端、智能警務終端的產(chǎn)品和綜合解決方案。其中，超大規(guī)模虹膜識別云服務平臺（勝云平臺），用于構建行業(yè)級、城市級、國家級應用規(guī)模的虹膜的虹膜云服務平臺，具有高并發(fā)、高可用、高負載、可插拔的微服務架構，數(shù)據(jù)加密更安全可靠。

北京中科虹霸總經(jīng)理馬力

比如像高精虹膜采集儀（E系列產(chǎn)品），用于采集高清晰度的虹膜建庫圖像，適合各種復雜環(huán)境下大規(guī)模人群數(shù)據(jù)采集，可以實現(xiàn)毫秒級的注冊識別速度。

另外像智能虹膜識別終端（AI系列產(chǎn)品），主要用于門禁、出入境管理等人員管理場合，機身內(nèi)含精密機械結構和攝像模組，通過AI算法鏡頭，可根據(jù)用戶身高與距離實現(xiàn)自動調(diào)整角度捕捉虹膜。

而像便攜性智能警務終端設備（Mobile系列），主要用于治安警、交警、刑警、巡警等多警種的現(xiàn)場作業(yè)使用。

針對金融行業(yè)，中科虹霸推出了包含線下識別終端、多生物特征識別平臺以及數(shù)據(jù)分析平臺的綜合金融解決方案，覆蓋金融業(yè)務中柜面身份認證、線上線下支付、ATM機取款以及保險箱業(yè)務等應用場景。

據(jù)美國智庫 Acuity Market Intelligence 發(fā)布的《生物識別的未來 The Future of Biometrics》報告顯示，2015 年全球生物識別市場結構中，指紋識別份額達到 58%，人臉識別份額為 18%，虹膜識別份額為7%。由于虹膜識別的優(yōu)勢明顯，未來會有更多應用場景。但也有觀點認為，虹膜識別存在一些技術挑戰(zhàn)。比如，虹膜識別難以將圖像獲取設備的尺寸小型化；設備造價高，無法大范圍推廣；鏡頭可能產(chǎn)生圖像畸變而使可靠性降低等等。

對于這些難題，馬力認為，首先，關于虹膜成像問題已經(jīng)基本解決，但是距離達到虹膜成像好用這一標準還有差距。

目前主攻的是“往好用方向發(fā)展”，能用是沒問題的，比如在手機上做采集或遠距離采集都沒問題，“現(xiàn)在做的工作就是進一步讓它的用戶體驗更加良好”；

其次，關于虹膜設備造價高的問題，隨著產(chǎn)業(yè)鏈、光學鏡頭、硬件設備的發(fā)展，要跟指紋、人臉相比，虹膜只是應用范圍小，價格就顯得高。

當使用的量達到一定程度后，“只講成本，不說售價，那么虹膜和指紋、人臉（的造價）都是同一水平的”。

關于鏡頭產(chǎn)生圖像畸變，馬力認為“倒不覺得這是個問題”，因為在設計整個虹膜成像光學系統(tǒng)時，肯定都把這一套都考慮進去了，成像畸變在光學系統(tǒng)設計階段已經(jīng)很好地解決了。“不會產(chǎn)生（圖像）出來后，又發(fā)生更大畸變，隨著一個系統(tǒng)越來越來久，這個問題是不存在的?！?/p>

虹膜識別的確是有較高技術門檻的一項生物識別技術，中科虹霸是國內(nèi)最早突破移動端虹膜識別技術的公司，解決了復雜環(huán)境光線下低分辨率虹膜圖像識別問題，并將虹膜識別移動端安全解決方案成功應用到手機、平板等移動端產(chǎn)品中，從移動端成像、特征描述與匹配、用戶交互等方面對移動虹膜識別方案進行了深度優(yōu)化。

圖像獲取、虹膜識別匹配等方面也都有成熟方案。接下來，最重要的是，將虹膜識別朝著更加好用、便于使用的方向發(fā)展?！氨热缛苏具^來，不需要配合，機器可主動采集，做完全識別，”馬力說，“虹膜識別將朝著更加便捷、更加易用的方向發(fā)展?！?/p>

中國尚無大規(guī)模全民采集虹膜 應用場景受限

中國目前沒有大規(guī)模進行全民采集虹膜，這是致使虹膜識別應用場景受到限制的重要原因。

馬力認為，如果中國擁有13億人口的虹膜數(shù)據(jù)庫，很多場景將都可使用虹膜識別。虹膜識別應用到消費級領域，需要做好用戶體驗。

但是在消費領域的應用，還要看具體的應用場景，虹膜識別發(fā)展至今，存在兩大問題，虹膜識別和人臉識別相比，人臉識別已應用到身份證中，國家有數(shù)據(jù)庫、公安部也有數(shù)據(jù)庫，可以做大規(guī)模比對，虹膜還沒有國家層面的數(shù)據(jù)庫，推廣使用方面存在限制。

印度全民采集虹膜

領土東北部與中國接壤的印度，反而在虹膜識別的應用范圍方面比中國廣許多，AADHAR項目，是印度當?shù)亻_展各類業(yè)務進行實名認證的基礎條件之一。

目前該項目已完成對11億印度人的生物識別數(shù)據(jù)采集工作，覆蓋了印度90%以上的人口，是世界上最大的生物識別數(shù)據(jù)項目。

印度是南亞地區(qū)人口最多的國家，整個國家經(jīng)濟水平落于中國，對產(chǎn)品性價比的需求比較高，對成本比較敏感，甚至也可以一定程度放棄用戶體驗，用降低用戶體驗來實現(xiàn)成本可控的產(chǎn)品，因此，虹膜識別產(chǎn)品可以在印度真正規(guī)?；赝茝V起來。

馬力對品途商業(yè)評論說，印度的身份認證系統(tǒng)中，人們的身份證號叫Aadhar number，共12位數(shù)字。在建立整個身份證認證系統(tǒng)前，印度從未有這方面的嘗試，全印度各個邦人口信息并不互通。

后來，印度成立了“UIDAI”這一正部級的部門牽頭做這件事，該部門的人員也是從美國引進而來。印度實施全民采虹膜、全民采人臉以及指紋，全國按照國際領先水平來設計生物識別系統(tǒng)。

關于身份認證這項技術，均與公民隱私相關，“中國定然不會用國外技術公司，只會用國產(chǎn)自主產(chǎn)權，但印度用了國外的技術在做?！?/p>

任何一項技術，從研發(fā)到走入市場應用，均涉及到設備成本。馬力分析，虹膜識別在手機端的應用，成本只有幾美分，“已經(jīng)非常低”。

如果應用到安防類設備上，虹膜識別的成本與指紋、人臉是同一水平，只是市場規(guī)模小，可能銷售的價格相對高一些，“隨著銷量提升，售價會很快降下來”。

針對虹膜識別在消費級市場中移動端的應用，馬力認為，涉及更多的是產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題，首先，手機廠商要有意愿將虹膜加進手機，要清楚加了之后到底用于什么功能，如果只是為了解鎖，使用指紋、人臉足夠，已經(jīng)可以保證安全性、便捷性。

如果用做支付，要由騰訊、微信、支付寶來牽頭做，要和高通、海思、展訊等這樣的芯片廠商合作，從底層保障支付安全性，因此這需要一套產(chǎn)業(yè)鏈從上至下各個環(huán)節(jié)使虹膜識別的應用變成現(xiàn)實。

隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，虹膜識別將有更多用武之地。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動各個物聯(lián)平臺的計算能力也在提高，通訊能力、安全性也在提升，在這種滿足基本的各種物理條件保障的前提下，人們通過物聯(lián)網(wǎng)，希望隨時隨地，能得到針對自己提供個性化的服務。

馬力分析稱，物聯(lián)網(wǎng)作為一個端，通過虹膜識別人的身份，實行定制化的服務，還是很有前景的。

馬力舉例子稱，比如，物聯(lián)網(wǎng)下的智能門鎖，就一定會朝著生物識別能力的方向發(fā)展。智能門鎖的安全性是第一位的，用戶配合度更高，不像一些場合，易用性是第一位，安全性反倒是第二位的。

因此，在智能門鎖這種場景中，安全性是第一位，有理由相信虹膜會有廣泛的應用場景。

與此同時，包括車載設備中，對車的安全、管控、發(fā)動機的啟動、身份的鑒別，包括定制化的車載環(huán)境，根據(jù)不同人，提供不同的車載環(huán)境。另外像智慧家庭，直接通過家庭的支付，完成交易，虹膜識別在這些場景中有很大的應用空間。