人臉識別門禁產(chǎn)品質(zhì)量安全現(xiàn)狀與風(fēng)險監(jiān)測分析

關(guān)鍵詞：人臉識別門禁，質(zhì)量安全，風(fēng)險監(jiān)測

0 引言

隨著社會和科技的快速發(fā)展，人們的生活水平逐步提升，高端消費需求逐漸覺醒，進(jìn)一步推動了非接觸式智能終端設(shè)備的廣泛運用。特別是在前幾年疫情爆發(fā)階段，這種具有非接觸技術(shù)優(yōu)勢的產(chǎn)品，相比于傳統(tǒng)采用密碼開啟、指紋識別開啟和刷卡等方式開啟的產(chǎn)品，具有操作簡單、衛(wèi)生、科技感強(qiáng)等特點。其中人臉識別門禁產(chǎn)品因其便捷性、高效性而迅速走紅，也帶來很多關(guān)于該類產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題。

人臉識別門禁廣泛應(yīng)用于公共場所，如：辦公樓、地鐵站、校園和小區(qū)內(nèi)部等，其可靠性與否嚴(yán)重影響消費者的人身和財產(chǎn)安全。目前市場上銷售的產(chǎn)品，主要存在信息盜取、識別率低、無法防假體攻擊（包括使用人臉照片、視頻或仿真面具進(jìn)行識別）等風(fēng)險隱患，可能導(dǎo)致安全漏洞，威脅到門禁系統(tǒng)的安全性、可靠性。因此，我們迫切需要對人臉識別門禁產(chǎn)品的質(zhì)量安全性進(jìn)行深入研究和風(fēng)險分析。

1 產(chǎn)品現(xiàn)狀

1.1 產(chǎn)品概況

人臉識別門禁是可脫機(jī)或聯(lián)網(wǎng)對門進(jìn)行控制的產(chǎn)品，具有考勤、智能測溫、活體檢測、遠(yuǎn)程開門等按需求附加的功能。其核心工作模塊包括攝像頭模塊和人臉識別系統(tǒng)，通過攝像頭捕獲人臉圖像，并借助高級識別算法分析和識別人臉的關(guān)鍵特征點，從而實現(xiàn)各種操作。人臉識別門禁系統(tǒng)將會越來越多地應(yīng)用于出入口的訪問控制，例如：辦公室、辦公樓、園區(qū)、機(jī)場、醫(yī)院、商業(yè)和住宅空間等。

1.2 產(chǎn)品現(xiàn)狀

我國人臉識別門禁企業(yè)的特點是企業(yè)眾多，數(shù)量持續(xù)擴(kuò)大，主要以民營企業(yè)和中小型企業(yè)為主。產(chǎn)品購買途徑覆蓋線上和線下，價格差距大，產(chǎn)品的質(zhì)量和性能參差不齊。在生產(chǎn)企業(yè)的地域分布上，主要聚集在廣東省、浙江省，零散分布在江蘇、北京、湖南、上海以及安徽地區(qū)。行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)有ANFC安氏、安成泰、新嘉誠、網(wǎng)云盟等。

1.3 質(zhì)量安全現(xiàn)狀

截至目前，中華人民共和國公安部和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布的與人臉識別門禁相關(guān)的國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)有GB/ T 36 480-2018《信息技術(shù) 緊縮嵌入式攝像頭通用規(guī)范》、GA / T 10 93-2013《出入口控制人臉識別系統(tǒng)技術(shù)要求》、GA/T1212-2014《安防人臉識別應(yīng)用 防假體攻擊測試方法》。然而，人臉識別門禁產(chǎn)品目前不在CCC認(rèn)證范圍內(nèi)，也沒有對其拍攝功能、識別功能和防攻擊能力進(jìn)行強(qiáng)制性的檢測與評價，導(dǎo)致市場混亂，產(chǎn)品魚龍混雜，產(chǎn)品質(zhì)量和售后無法保證。

2 試驗與采樣設(shè)計

2.1 試驗設(shè)計

通過對人臉識別門禁的質(zhì)量狀況進(jìn)行了初步的市場調(diào)研分析后，本文設(shè)計了監(jiān)測方法和判定依據(jù)，以國家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T 36 4 8 0 -2 018《信息技術(shù) 緊縮嵌入式攝像頭通用規(guī)范》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA /T 10 93-2013《出入口控制人臉識別系統(tǒng)技術(shù)要求》、GA/T 1212-2014《安防人臉識別應(yīng)用防假體攻擊測試方法》為監(jiān)測依據(jù)，監(jiān)測項目如下。

（1）視覺分辨率：顯示器或者照片上再現(xiàn)的測試圖中黑白相間的線條能被人眼所分辨的空間頻率。即檢查屏幕圖像的精密度，圖像越精密，分辨率越高，所包含的像素就越多，圖像就越清晰，否則圖像模糊，容易發(fā)生攝像頭識別錯誤的現(xiàn)象。

（2）幾何失真：由于徑向放大率隨像高或視場的大小而變化，從而引起的一種失去物像相似的像差，即屏幕圖像的變形程度，檢查屏幕圖像的變形程度，圖像變形嚴(yán)重會導(dǎo)致門禁識別不了人像或者識別錯誤的現(xiàn)象。

（3）空間感應(yīng)靈敏度：檢查輸入信號空間頻率在成像系統(tǒng)內(nèi)感應(yīng)輸出函數(shù)的幅度特性。即人物進(jìn)入攝像頭感應(yīng)的范圍內(nèi)，門禁系統(tǒng)接收到信號并作出反應(yīng)的時間，空間感應(yīng)靈敏度低，導(dǎo)致門禁系統(tǒng)反應(yīng)時間長、耗時，容易造成人群在門口堵塞。更嚴(yán)重者，門禁系統(tǒng)感應(yīng)不到活物，開不了門。

（4）人臉采集：檢查系統(tǒng)是否能采集和存儲人臉圖像。如：系統(tǒng)不能順利采集和存儲人臉圖像，則識別不了人臉，開不了門。

（5）協(xié)作輸入：檢查協(xié)作輸入單元是否能接收ID讀卡器等其他聯(lián)動設(shè)備的信號，檢查系統(tǒng)是否能開啟或關(guān)閉協(xié)作輸入單元，在人臉確認(rèn)和人臉辨認(rèn)模式間切換。如：無法切換人臉辨認(rèn)和人臉確認(rèn)模式，會導(dǎo)致人臉識別錯誤開門或者開不了門，影響人身安全和財產(chǎn)安全。

（6）人臉注冊失敗率：將人臉注冊數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，檢查人臉注冊失敗的概率。如：人臉注冊失敗高，說明會有很多用戶的信息錄不進(jìn)系統(tǒng)，導(dǎo)致很多小區(qū)業(yè)主進(jìn)不了小區(qū)，重新去物業(yè)錄入人臉信息也會存在錄入失敗的概率，耗時耗精力。

（7）人臉識別準(zhǔn)確率：將測試對象和系統(tǒng)里的人臉注冊數(shù)據(jù)對比，檢查人臉識別準(zhǔn)確的概率。人臉識別準(zhǔn)確率低可能會導(dǎo)致把不法分子的臉錯誤識別為住戶的臉，造成財產(chǎn)損失。

（8）人臉識別平均響應(yīng)時間：檢查系統(tǒng)開始采集圖像至系統(tǒng)輸出結(jié)果之間的時間間隔，計算平均響應(yīng)時間。如：響應(yīng)時間長，加上回家高峰期，門禁外可能會造成擁堵、耗時，用戶體驗不好。

（9）防人臉照片攻擊失敗率：檢查用人臉照片在攝像機(jī)前能成功通過系統(tǒng)人臉辨認(rèn)的概率。如防人臉照片攻擊失敗率高，不法分子用已注冊的住戶的照片成功開門的概率就高，容易影響住戶的安全和造成財產(chǎn)損失。

（10）防人臉視頻攻擊失敗率：檢查用人臉視頻在攝像機(jī)前能成功通過系統(tǒng)人臉辨認(rèn)的概率。如人臉視頻攻擊失敗率高，不法分子用已注冊的住戶的視頻成功開門的概率就高，容易影響住戶的安全和造成財產(chǎn)損失。

（11）防仿真人臉面具攻擊失敗率：檢查用仿真人臉面具在攝像機(jī)前能成功通過系統(tǒng)人臉辨認(rèn)的概率。如：防仿真人臉面具攻擊失敗率高，不法分子用人臉面具成功開門的概率就高，容易影響住戶的安全和造成財產(chǎn)損失。

2.2 采樣設(shè)計

本次共采樣20批次，根據(jù)監(jiān)測項目，每批次1個樣品，其中高、中、低價格產(chǎn)品的分布比例為2：4：4。為保證樣品具有一定的代表性，樣品的主要來源為知名電商平臺（如：天貓、京東、蘇寧易購等）以及實體店（如：超市、專賣店等）和生產(chǎn)領(lǐng)域。

3 試驗結(jié)果與風(fēng)險評估分析

3.1 試驗結(jié)果分析

依據(jù)設(shè)計的監(jiān)測項目共監(jiān)測20批次樣品，監(jiān)測項目的評定依據(jù)為GB/ T 36 480 -2018《信息技術(shù) 緊縮嵌入式攝像頭通用規(guī)范》、GA / T 10 93-2013《出入口控制人臉識別系統(tǒng)技術(shù)要求》、GA/T1212-2014《安防人臉識別應(yīng)用防假體攻擊測試方法》，監(jiān)測項目中只要樣品存在一個項目不符合標(biāo)準(zhǔn)要求就認(rèn)為該批次產(chǎn)品不合格，存在質(zhì)量問題，有安全風(fēng)險。試驗結(jié)果數(shù)據(jù)如下所示。

（1）視覺分辨率：GB/T 36480-2018《信息技術(shù) 緊縮嵌入式攝像頭通用規(guī)范》對不同標(biāo)稱像素總數(shù)的產(chǎn)品，其中心視場的水平、垂直視覺分辨率、其JD區(qū)塊和KD區(qū)塊的分辨率有詳細(xì)的要求。

本次試驗發(fā)現(xiàn)1批次樣品不符合視覺分辨率的標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為5%，主要表現(xiàn)為門禁攝像頭較簡陋，拍出的照片模糊，把未注冊的人臉識別成已注冊的人臉或把已注冊的人臉識別成未注冊的人臉，存在未注冊的人臉可通過門禁的風(fēng)險和已注冊的人臉無法通過門禁的風(fēng)險。

（2）幾何失真：GB/T 36480-2018《信息技術(shù)緊縮嵌入式攝像頭通用規(guī)范》要求幾何失真應(yīng)滿足的要求：對超過20 0萬標(biāo)稱像素總數(shù)的產(chǎn)品，所拍攝圖像周邊的枕形或桶形幾何失真絕對值小于3%以及幾何失真絕對值與標(biāo)稱值的差異不超過5%。本次試驗發(fā)現(xiàn)1批次樣品不符合幾何失真的標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為5%，主要表現(xiàn)為由于攝像頭的問題導(dǎo)致人臉變形，存在門禁識別不了人像或者識別錯誤的現(xiàn)象，存在已注冊的人臉無法通過門禁的風(fēng)險。

（3）空間感應(yīng)靈敏度：GB/T 36480-2018《信息技術(shù) 緊縮嵌入式攝像頭通用規(guī)范》對空間靈敏度列出了9 個要求（本文不做詳細(xì)闡述），本次試驗發(fā)現(xiàn)3批次樣品不符合空間感應(yīng)靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為15%，主要表現(xiàn)為人進(jìn)入攝像區(qū)域，系統(tǒng)沒有反應(yīng)或反應(yīng)太慢，存在系統(tǒng)無法順利獲取人像的風(fēng)險。

（4）人臉采集：GA/T 1093-2013《出入口控制人臉識別系統(tǒng)技術(shù)要求》要求人臉采集系統(tǒng)能順利采集和存儲人臉圖像。本次試驗發(fā)現(xiàn)2批次樣品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為10%，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)不能順利采集和存儲人臉圖像。

（5）協(xié)作輸入：GA/ T 1093-2013《出入口控制人臉識別系統(tǒng)技術(shù)要求》要求協(xié)作輸入單元應(yīng)能接收其他聯(lián)動設(shè)備的信號（如：ID讀卡器）等，本次試驗發(fā)現(xiàn)1批次樣品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為5%，主要表現(xiàn)為讀取不了ID讀卡器的信號。

（6）人臉識別準(zhǔn)確率：依據(jù)GA/T 1093-2013《出入口控制人臉識別系統(tǒng)技術(shù)要求》第6.3.3章·質(zhì)量管理·進(jìn)行測試，以第5.2.2章為判定依據(jù)，發(fā)現(xiàn)2批次樣品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為10%，主要表現(xiàn)為把已注冊的人臉a識別成已注冊的人臉b。

（7）人臉識別平均響應(yīng)時間：依據(jù)G A / T10 9 3 -2 013 《出入口控制人臉識別系統(tǒng)技術(shù)要求》第6.3.4章進(jìn)行測試，以第5.2.3章為判定依據(jù)，發(fā)現(xiàn)20批次的樣品均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為0%，認(rèn)定這7個監(jiān)測項目未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量風(fēng)險。

（8）人臉注冊失敗率：依據(jù)GA/T 1093-2013《出入口控制人臉識別系統(tǒng)技術(shù)要求》第6.3.2章進(jìn)行測試，以第5.2.1章為判定依據(jù)，發(fā)現(xiàn)7批次樣品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為35%，主要表現(xiàn)為用戶照片上傳不上去，無法使用門禁。

（9）防人臉照片攻擊失敗率：依據(jù)G A / T1212-2014《安防人臉識別應(yīng)用 防假體攻擊測試方法》的第4.6.1章進(jìn)行測試，以第4.7.2章為判定依據(jù)，發(fā)現(xiàn)5批次樣品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為25%，主要表現(xiàn)為使用用戶照片可以順利通過門禁，存在不法分子用已注冊的住戶的照片成功開門的風(fēng)險，容易影響住戶的安全和造成財產(chǎn)損失。

（10）防人臉視頻攻擊失敗率：依據(jù)G A / T1212-2014《安防人臉識別應(yīng)用 防假體攻擊測試方法》的第4.6.2章進(jìn)行測試，以第4.7.3章為判定依據(jù)，發(fā)現(xiàn)4批次樣品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為20%，主要表現(xiàn)為在門禁攝像頭面前通過播放帶有用戶人臉的視頻可以順利通過門禁，存在不法分子用已注冊的住戶的人臉視頻成功開門的風(fēng)險，容易影響住戶的安全和造成財產(chǎn)損失。

（11）防仿真人臉面具攻擊失敗率：依據(jù)GA/T1212-2014 《安防人臉識別應(yīng)用 防假體攻擊測試方法》的第4.6.3章進(jìn)行測試，以第4.7.4章為判定依據(jù)，發(fā)現(xiàn)19批次樣品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格率為95%，主要表現(xiàn)為測試人員戴上仿真人臉面具可以順利通過門禁，存在不法分子用人臉面具成功開門的風(fēng)險，容易影響住戶的安全和造成財產(chǎn)損失。

3.2 風(fēng)險評估結(jié)果分析

參考GB/ T 22760-2020《消費品安全風(fēng)險評估導(dǎo)則》的風(fēng)險評價原則，將設(shè)計的監(jiān)測項目風(fēng)險等級做出評估，見表1，人臉識別門禁結(jié)果統(tǒng)計柱形圖如圖1所示。

通過本次監(jiān)測的問題批次情況可知，產(chǎn)品普遍存在一定的風(fēng)險，其中尤為突出的是注冊失敗率高，防假體攻擊能力差的問題，注冊失敗率高問題形成的可能原因是人臉識別門禁終端軟件處理和接收信息方面設(shè)計缺陷，導(dǎo)致用戶照片上傳不上去，無法使用門禁。防假體攻擊能力差形成的可能原因是人臉識別門禁的人臉識別程序出現(xiàn)問題，導(dǎo)致使用已注冊用戶的照片、視頻和面具也可以開門，影響人身安全和財產(chǎn)安全。

4 產(chǎn)品質(zhì)量提升建議與措施

4.1 產(chǎn)品設(shè)計、制造及工藝改造建議

本次風(fēng)險監(jiān)測發(fā)現(xiàn)市場流通的人臉識別門禁產(chǎn)品主要存在視覺分辨率、幾何失真、空間感應(yīng)靈敏度、人臉采集、協(xié)作輸入、人臉注冊失敗率、人臉識別準(zhǔn)確率、防人臉照片攻擊失敗率、防人臉視頻攻擊失敗率、防仿真人臉面具攻擊失敗率等風(fēng)險問題。建議相關(guān)企業(yè)能夠按照國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量要求，避免采用廉價材料或偷工減料，以次充好，導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性降低。以下是相關(guān)風(fēng)險點的改造建議。

視覺分辨率、幾何失真、空間響應(yīng)靈敏風(fēng)險點的改造建議：（1）使用高分辨率和低失真的攝像頭；（2）提升算法等級，能夠有效還原人臉。

人臉采集、協(xié)作輸入風(fēng)險點的改造建議：（1）完善采集和識別算法；（2）升級協(xié)作輸入硬件。

人臉注冊失敗率風(fēng)險點的改造建議：完善采集和識別算法。

人臉識別準(zhǔn)確率、防人臉照片攻擊失敗率、防人臉視頻攻擊失敗率、防仿真人臉面具攻擊失敗率的改造建議：（1）完善采集和識別算法；（2）設(shè)置合理的識別閾值；（3）提高產(chǎn)品在不同環(huán)境的適應(yīng)度。

4.2 對相關(guān)質(zhì)控單位的建議

建議人臉識別門禁質(zhì)控相關(guān)的單位完善該產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時對生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行該類產(chǎn)品的安全培訓(xùn)，提高企業(yè)對產(chǎn)品安全風(fēng)險的關(guān)注，了解風(fēng)險發(fā)生的根本原因，從而在源頭采取有效措施來提高產(chǎn)品的安全和質(zhì)量，比如提升產(chǎn)品識別算法及防假體攻擊算法的精確程度、適當(dāng)使用高分辨率的攝像頭及傳感器、限制用戶對影響產(chǎn)品識別準(zhǔn)確率和防假體攻擊能力的相關(guān)設(shè)置權(quán)力、增加使用指導(dǎo)等。建議政府以“優(yōu)品認(rèn)證”引導(dǎo)和促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，鼓勵企業(yè)多開發(fā)高技術(shù)含量和高附加值的產(chǎn)品。建議相關(guān)單位發(fā)布消費警示，提醒消費者該類產(chǎn)品存在風(fēng)險，指引消費者選擇質(zhì)量好的產(chǎn)品。

4.3 對消費者的建議

建議消費者在大平臺購買大品牌的人臉識別門禁產(chǎn)品，優(yōu)先選擇攝像頭多的、像素高的產(chǎn)品，可以更好地識別人像。如需安裝的人臉識別門禁較多，盡量選擇同一品牌產(chǎn)品方便管理。建議消費者不要隨意設(shè)置產(chǎn)品參數(shù)，避免因為參數(shù)問題而出現(xiàn)識別錯誤或者識別不了的現(xiàn)象，如需重設(shè)參數(shù)，請咨詢商家。同時建議平時多留意該產(chǎn)品的抽檢情況和消費提醒等。