人臉識(shí)別系統(tǒng)于安全防護(hù)應(yīng)用下的研究

朱芯鴻 彭程 石庚辰 孟祥鈺 胡豪

摘?要：在人工智能大潮下，人工智能的系列核心算法在速度和精準(zhǔn)度上得到了有效地提升。基于人工智能體系板塊下的人臉識(shí)別技術(shù)具有難偽裝、非強(qiáng)制性、非接觸性等特點(diǎn)，在安防領(lǐng)域有者廣泛應(yīng)用。在智慧安防的高速發(fā)展的時(shí)期，給人們帶來(lái)了很多便利，但同時(shí)也很脆弱和存在漏洞。人臉識(shí)別的安全性應(yīng)該被客觀看待，科技在不斷發(fā)展與進(jìn)步，安全與破解就是不可規(guī)避的永恒話題，本文將對(duì)于人臉識(shí)別系統(tǒng)于安全防護(hù)應(yīng)用進(jìn)行一定說(shuō)明，僅供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能;人臉識(shí)別;安全防護(hù)

引言：

算法攻擊、數(shù)據(jù)泄露等是人臉識(shí)別目前面臨的巨大挑戰(zhàn)。因此我們不僅要鉆研人工智能下的人臉識(shí)別算法，更要盡可能地探測(cè)人臉識(shí)別系統(tǒng)的漏洞，找到彌補(bǔ)方案，采取針對(duì)性措施。讓人臉識(shí)別技術(shù)在安防系統(tǒng)中的應(yīng)用更為廣泛和可靠。

1.人臉識(shí)別安防系統(tǒng)的可破壞性

1.1人臉檢測(cè)算法較為脆弱

人臉圖像在人臉識(shí)別應(yīng)用場(chǎng)景當(dāng)中扮演“密碼”這一主要角色，但是密碼的破解是必然的，在現(xiàn)實(shí)世界中人臉識(shí)別會(huì)被攻擊甚至是欺騙?，F(xiàn)在已經(jīng)有專(zhuān)門(mén)團(tuán)隊(duì)成功對(duì)抗技術(shù)人臉識(shí)別解鎖，演化攻擊發(fā)放，將巨大的安全漏洞暴露出來(lái)。因?yàn)槿四樧R(shí)別一般對(duì)應(yīng)的是公安消防部門(mén)，倘若出現(xiàn)紕漏，會(huì)對(duì)社會(huì)造成不利影響。

同時(shí)，人們對(duì)樣本的相關(guān)關(guān)注度也在不斷提升。對(duì)抗樣本是噪聲引入正常數(shù)據(jù)樣本當(dāng)中出現(xiàn)的系列操作核算錯(cuò)誤。對(duì)抗樣本致使深度學(xué)習(xí)的模型正確率下跌，對(duì)防御系統(tǒng)有更高的要求。比如在對(duì)抗樣本認(rèn)證是，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)生故障出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤，把不法分子作為本人導(dǎo)致驗(yàn)證的數(shù)據(jù)樣本點(diǎn)正好對(duì)應(yīng)，從而驗(yàn)證正確，導(dǎo)致不法分子通過(guò)。另外，在證件照片上的微小噪聲點(diǎn)，人類(lèi)是無(wú)法識(shí)別的。倘若機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)故障，自主通關(guān)系統(tǒng)會(huì)令不法分子核驗(yàn)過(guò)關(guān)，對(duì)國(guó)家和社會(huì)構(gòu)成威脅。

1.2人臉檢測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)容易泄露

人臉圖像數(shù)據(jù)庫(kù)是人臉識(shí)別算法研究、開(kāi)發(fā)、評(píng)測(cè)的基礎(chǔ)，具有重要的意義。[1]作為智慧安防的基礎(chǔ)，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用當(dāng)中肯定存在極大風(fēng)險(xiǎn)。許多攝像頭都裝有非接觸性的攝像頭，容易對(duì)用戶(hù)的隱私產(chǎn)生不利威脅。在技術(shù)層面，數(shù)字化人臉圖像進(jìn)行加密儲(chǔ)存。人群的數(shù)據(jù)累加成大型數(shù)據(jù)庫(kù)。假如企業(yè)數(shù)據(jù)加密程度較低，容易被黑客攻擊，進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽取，對(duì)個(gè)人財(cái)產(chǎn)構(gòu)成極大威脅，給社會(huì)造成不利影響。即使國(guó)家在大力推進(jìn)保護(hù)信息安全，但是人臉識(shí)別環(huán)節(jié)多樣，隱私保護(hù)重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。就算是涉及到自身利益的大眾也沒(méi)有隱私保護(hù)的意識(shí)。

原因：

1）企業(yè)既然選擇搜集數(shù)據(jù)庫(kù)，形成人臉智能識(shí)別系統(tǒng)，但是沒(méi)有特定的安防部門(mén)。則導(dǎo)致在隱私保護(hù)這一方面的重視程度極其不足。

2）政府尚未采取強(qiáng)有力的政策保護(hù)個(gè)人隱私安全。

3）現(xiàn)在沒(méi)有出臺(tái)專(zhuān)門(mén)針對(duì)人臉識(shí)別隱私泄露方面的法律條文，即使被侵犯權(quán)益，都沒(méi)有相關(guān)的法律途徑維護(hù)自身利益。

有關(guān)部門(mén)應(yīng)該引以警示，盡快確定人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的有效范圍和合理范疇，準(zhǔn)確劃定法律安全的界限，通過(guò)各種手段保障數(shù)據(jù)庫(kù)的安全。

2.人臉識(shí)別技術(shù)下安防系統(tǒng)的改裝升級(jí)

人臉識(shí)別系統(tǒng)是人工智能領(lǐng)域下的重要分支之一，是目前國(guó)際主要攻克的高精尖端技術(shù)之一。它廣泛采用區(qū)域特征分析算法，融合了計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理于一體，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)從視頻中提取人像特征點(diǎn)，利用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理進(jìn)行分析建立數(shù)學(xué)模型。[2]

2.1基于人臉識(shí)別的無(wú)人機(jī)安防監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

無(wú)人機(jī)技術(shù)就是安防系統(tǒng)的愈發(fā)智能化、科技化的體現(xiàn)之一。安防人員只需要提前設(shè)置好飛機(jī)航點(diǎn)，在特定時(shí)間段起飛即可。無(wú)人偵察機(jī)甚至可以根據(jù)航線自動(dòng)調(diào)整坐標(biāo)，分析數(shù)據(jù)，及時(shí)更改航向。對(duì)不明區(qū)域不明物體進(jìn)行排查。當(dāng)巡查完畢后，無(wú)人機(jī)會(huì)自動(dòng)返航，無(wú)需擔(dān)心頻率或者其他因素干擾，不需要遙控飛行裝置，自動(dòng)完成巡檢。

2.2高清智能攝像頭使用比例提升

智能攝像頭的比例在現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用特別廣泛，但是整個(gè)安防行業(yè)普通攝像頭在放緩。因?yàn)閭鹘y(tǒng)攝像頭達(dá)不到精準(zhǔn)識(shí)別人臉的準(zhǔn)確度。智能攝像頭的比例會(huì)逐年提高，最終完全取代傳統(tǒng)攝像頭。

2.3在活體檢測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用

活體檢測(cè)主要是利用生理信息進(jìn)行識(shí)別和判斷。將生理信息轉(zhuǎn)化為生命特征，用此來(lái)區(qū)分硅膠、塑料、照片等具有類(lèi)似特征的非生物體。為了減少造假事件的發(fā)生，增加語(yǔ)音圖像波紋檢測(cè)、人臉紋理分析活體檢測(cè)等多維度防護(hù)。將類(lèi)似手段進(jìn)行融合，打造高強(qiáng)度高效率的防護(hù)體系，增加安全系數(shù)，維護(hù)社會(huì)治安。最主要是嘴部張合和眨眼的頻率判斷，更好的區(qū)分人臉和照片，減少虛假信息的采集。我國(guó)多數(shù)企業(yè)近期積極攻關(guān)人臉識(shí)別技術(shù)，提升算法效能，著力開(kāi)發(fā)更為可靠的產(chǎn)品，減少隨機(jī)數(shù)的影響。

2.4應(yīng)用于3D人臉識(shí)別

受限于環(huán)境光因素的嚴(yán)重影響，人臉檢測(cè)和識(shí)別在自然光下較為嚴(yán)重。傳統(tǒng)的2D人臉識(shí)別不能將完整的特定人臉數(shù)據(jù)具體呈現(xiàn)出來(lái)，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確記錄臉部的深度信息，導(dǎo)致人臉硅膠面具、虛假照片隨之出現(xiàn)。在此漏洞下，3D傳感攝像頭在進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)，內(nèi)置的相關(guān)點(diǎn)陣投影儀和矩陣可投射3萬(wàn)多個(gè)紅外點(diǎn)應(yīng)用于用戶(hù)臉部。肉眼很難觀察到的數(shù)據(jù)點(diǎn)，其內(nèi)涵資料極其豐富，尤其是紋理、顏色、深度等方面。在充分地獲取人臉信息后，把定位調(diào)整準(zhǔn)確?？梢岳孟嚓P(guān)技術(shù)抵抗外來(lái)照片以及視頻的主動(dòng)攻擊，被動(dòng)提升安全性能，增加人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性，從而提高人臉識(shí)別技術(shù)的安全系數(shù)。

3.人臉識(shí)別安全防護(hù)不容忽視

隨著有關(guān)企業(yè)在不斷研究并致力于提升生物特征識(shí)別的準(zhǔn)確性，但是生物識(shí)別技術(shù)仍然很大的風(fēng)險(xiǎn)。一方面面臨著與危險(xiǎn)掛鉤的信息泄露，同時(shí)還存在法律漏洞，導(dǎo)致不乏分子的潛入，對(duì)個(gè)人及其國(guó)家的財(cái)產(chǎn)和個(gè)人安全造成危害。為了應(yīng)對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)相關(guān)應(yīng)用導(dǎo)致的系列風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)論是科技企業(yè)，政府、科研機(jī)構(gòu)都應(yīng)該加大保護(hù)信息安全的力度。要知道的是保護(hù)人臉數(shù)據(jù)就是保護(hù)每個(gè)人的基本信息，同時(shí)相關(guān)單位應(yīng)該推動(dòng)人工智能等相關(guān)法律條款的完善，有效保護(hù)個(gè)人與集體的隱私安全。

結(jié)語(yǔ)：

隨著科技的進(jìn)步，人臉識(shí)別領(lǐng)域在慢慢向零失誤、高準(zhǔn)確率的理想狀況接近。但是，在這樣廣闊的領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展中難免會(huì)有不法分子嘗試竊取他人隱私，給社會(huì)造成極大的不利影響。對(duì)于人臉識(shí)別的相關(guān)法律法規(guī)，應(yīng)當(dāng)把握風(fēng)口，與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合實(shí)際不斷加以完善，及時(shí)調(diào)整，呼吁大家注重對(duì)個(gè)人隱私的保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]?張曉華，山世光，曹波，等. CAS-PEAL大規(guī)模中國(guó)人臉圖像數(shù)據(jù)庫(kù)及其基本評(píng)測(cè)介紹[J]. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2005，17（001）：9-17.

[2]?秦紅亮，闞躍. 人臉識(shí)別技術(shù)在安防系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)安防，2018（11）：120-124.