《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一篇文章弄懂什么是虹膜識別

2016-08-16

  美國智庫 Acuity Market Intelligence 曾發(fā)表過一份《生物識別的未來》報告,報告顯示,,虹膜識別技術(shù)將在未來10—15年迅速普及,,并占全球生物特征識別16%的市場份額,虹膜識別產(chǎn)品總產(chǎn)值也將達(dá)到35億美元,。畢竟無需贅言,,在智能手機(jī)之外,未來整個IOT產(chǎn)業(yè)的崛起理論上都可被視作虹膜技術(shù)普及的基石——你知道,,當(dāng)萬物互聯(lián)時代來臨,,數(shù)據(jù)安全牽一發(fā)而動全身,人們都在企盼一種與機(jī)器更安全的交互方式,。 

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  拜好萊塢所賜,,如下場景早已被視作未來理所當(dāng)然的一部分:某Boss級人物神色淡定或慌張地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室等神秘部門,,他只需要“看一眼”屏幕即可來去自如。事實(shí)上,,虹膜識別并不是一個初生事物,,基于虹膜掃描識別身份的理論認(rèn)知可追溯到上世紀(jì)30年代,并于90年代逐漸實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地,,如今也已應(yīng)用在諸如金融,,政府,機(jī)場和軍方等現(xiàn)實(shí)中貌似類似“神秘部門”的地方,。但如你所知,,人類歷史的底層驅(qū)動力永遠(yuǎn)都是技術(shù)以及讓技術(shù)大范圍擴(kuò)散的商業(yè),遵循著與計算機(jī),,互聯(lián)網(wǎng),,智能手機(jī)等顛覆性技術(shù)的相似步伐,如今虹膜識別也正在從特定領(lǐng)域推廣至普通消費(fèi)人群之中,。最直觀的例子當(dāng)然來自三星剛發(fā)布的Galaxy Note7,,這是虹膜識別技術(shù)第一次被添置在真正意義上的主流旗艦智能手機(jī)之上。

  在不少人看來,,考慮到三星之于手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的掌控力和號召力,,與去年富士通ARROWS NX F-04G以及微軟Lumia 950XL等小眾機(jī)型對虹膜識別的倉促不同(譬如識別時間過長),三星的入局有望起到某種帶動之力——據(jù)報道,,三星的加入甚至讓與虹膜識別相關(guān)的企業(yè)股票也一度飄紅,。技術(shù)的成熟當(dāng)然是另一方面。古往今來,,人類一直對“精準(zhǔn)識別身份”心向往之——而有理由相信,,愈到未來,,安全地告知機(jī)器“我是誰”這件事就愈加重要。

  而在這件事上,,至少看起來,,虹膜識別可以做到更多。

  你的唯一

  大體而言,,在所有常規(guī)生物特征識別(包括指紋,,人臉,虹膜,,聲音,,掌紋等)當(dāng)中,由于虹膜自身的精準(zhǔn)性,,防偽性,,唯一性,穩(wěn)定性,,主流學(xué)界通常認(rèn)為虹膜是比指紋或者面部識別更“高級”的識別方式,,要知道,相比于指紋0.8%,,人臉2%左右的誤識率,,虹膜識別低至百萬分之一的誤識率看起來幾乎沒有任何蠱惑性。

  那到底何為虹膜?人眼結(jié)構(gòu)由鞏膜,,虹膜和瞳孔三部分構(gòu)成,,虹膜即是位于其他二者之間的圓環(huán)狀部分,屬于眼球中層,,負(fù)責(zé)自動調(diào)節(jié)瞳孔大小,,從而適應(yīng)不同光照環(huán)境。而交叉錯雜的細(xì)絲,,斑點(diǎn)和條紋等細(xì)微之物構(gòu)成虹膜大量獨(dú)一無二的信息特征,,也因此具備了某種與生俱來的不可復(fù)制性(順便一提,虹膜的唯一性同樣存在于同卵雙胞胎身上,,后者DNA信息重合度非常之高),,其復(fù)雜度遠(yuǎn)超如今在智能手機(jī)普及的指紋識別,有研究表明,,虹膜識別準(zhǔn)確性是指紋識別的1萬倍,。

  可想而知,細(xì)小的動態(tài)特性讓偽造虹膜變得幾乎不太可能,,至少目前,,無論照片,假眼,,乃至在隱形眼鏡上打印(對了,,當(dāng)眼球剝離人體,,虹膜也會隨瞳孔放大從而失去活性),都幾乎沒辦法欺騙機(jī)器對于主人虹膜的信賴,。

  而極強(qiáng)的穩(wěn)定性是虹膜用于生物識別的另一利器,。任何人在胎兒發(fā)育階段形成之后,虹膜即終生保持不變,,且?guī)缀醪粫艿酵獠凯h(huán)境的干擾——在眼瞼的庇護(hù)下,,它不易受到外傷侵襲,更重要的是,,目前看來,,諸如紅眼病,白內(nèi)障,,青光眼,,沙眼結(jié)膜炎,近視眼手術(shù)這些常見的眼部侵?jǐn)_都無法影響虹膜自身紋理,。這意味著,,虹膜不會出現(xiàn)指紋解鎖時易磨損,靈敏度低,,蛻皮或者潮濕而致使手機(jī)無法識別的困擾。

  另外,,最后想說,,相較于指紋,虹膜中遠(yuǎn)距離的非接觸式采集無疑要衛(wèi)生許多,。

  怎么用

  很好理解,,虹膜識別技術(shù)能將虹膜信息特征轉(zhuǎn)為密碼儲存。

  在具體的實(shí)現(xiàn)路徑上,,拿Note7來說,,在前置鏡頭同側(cè)增加了IR LED與虹膜攝像頭,在識別過程之中,,前置攝像頭輔助虹膜攝像頭確定持機(jī)者的大體輪廓,,再經(jīng)由IR LED發(fā)射紅外光源(虹膜識別無法用最常見的彩色可見光傳感器,要用獨(dú)立的紅外傳感器,,以保證能為暗光下使用),,虹膜攝像頭通過光源掃描持機(jī)者虹膜信息,然后將虹膜信息轉(zhuǎn)為編碼,,與已知密碼進(jìn)行比對,,以最終決定是否解鎖。通常來說,,相比錄入指紋時的繁瑣,,初次錄入虹膜要迅捷許多,,大概只需要幾秒鐘;而當(dāng)用戶試圖用虹膜解鎖手機(jī)時,根據(jù)視頻演示,,雖不比指紋,,但仍談得上靈敏。

  而直覺便知,,虹膜識別的應(yīng)用場景可被延伸至屏幕解鎖之外,,譬如Note7提出的一種場景方案是新增了一個“安全文件夾”,通過虹膜解鎖存放一些包括應(yīng)用,,照片,,便簽在內(nèi)的私人數(shù)據(jù)或信息(你知道,每個人都有一些“不可告人”的小秘密),,讓其獨(dú)立于其他手機(jī)數(shù)據(jù)之外,,唯有虹膜可以打開,算是上了份雙保險,。

  在我看來,,這一功能也在很大程度上回應(yīng)了業(yè)界對于虹膜識別普及性的擔(dān)憂——事實(shí)上,至少在現(xiàn)階段,,作為科技急先鋒的虹膜識別與已然成熟的指紋識別并非取代關(guān)系,,而更接近于不同場景中的互補(bǔ)或進(jìn)階,Note7的安全文件夾即是如此,,你大可將其視作指紋之后的第二道安全防護(hù),,電影里出入神秘部門也得布防重重關(guān)卡不是?

  嗯,在告知機(jī)器“我是誰”這件事上,,人類經(jīng)歷了各種密碼,,數(shù)字證書,硬件KEY(譬如U盾)等多種方式,,有理由相信,,身份識別的下一幕很大程度上將由虹膜等生物特征識別完成。其實(shí)追溯人機(jī)交互歷史,,一個清晰的脈絡(luò)是:主流計算設(shè)備的每次形態(tài)改變,,必然伴隨著人機(jī)交互難度下降,而隨著虹膜等識別技術(shù)的完善,,人類與機(jī)器之間的“信任關(guān)系”勢必將邁向一個新篇章,。

  未來由現(xiàn)實(shí)鋪就,而“未來已經(jīng)來臨”,。在科技領(lǐng)域,,未來十年將會令過去的十年黯然失色,但愿這其中會有生物識別技術(shù)很大的功勞,。


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