黃嵐
代謝指紋分析或?qū)⑻蕴獧z尿檢
說起指紋技術(shù),我們最為熟悉的非“指紋傳感器”莫屬。除了智能手機的指紋識別技術(shù)之外,指紋U盤、指紋打火機、指紋銀行卡、指紋保險箱、指紋門禁卡、指紋POS機……在生活的不同領(lǐng)域,都能見到電容式指紋加密移動終端解決方案的“身影”。然而近年來,除了“加密”領(lǐng)域之外,研究者更將視線集中“解密”的領(lǐng)域——利用指紋來識別身份。
或許這聽起來并不新奇,利用指紋痕跡辨認“主人”的技術(shù),早已應(yīng)用于各種犯罪現(xiàn)場的偵察工作中。但這一次指紋科技所放的大招兒,不僅限于形態(tài)識別,而是更深入到生物科技的范疇。不久前,薩里大學(xué)的研究人員與荷蘭法醫(yī)研究所、智能指紋研究機構(gòu)共同合作,使用了一種名為“紙噴霧質(zhì)譜分析”的技術(shù)進行代謝指紋分析,用以辨別受試者是否服用過可卡因等其他非法藥物。與現(xiàn)有的藥物測試方法相對比,代謝指紋的優(yōu)勢更加明顯。專家推測,如果這個測試在不久的將來被廣泛應(yīng)用于可卡因,以及其他非法藥物的檢測,傳統(tǒng)的尿液、血液或唾液藥物檢測將有可能遭到淘汰。
代謝指紋檢測技術(shù)的優(yōu)點,就是能夠快速、可靠且無創(chuàng)地完成“任務(wù)”,因此它有很大優(yōu)勢成為未來藥物測試的“首選”。試想一下,無論對于酒駕人士抑或癮君子,今后都無需大費周章地進行各種檢測,只需要簡簡單單地采集指紋,就能一錘定音。研究者表示,指紋在簡化藥物篩查過程中所起的重要作用肯定了指紋的診斷基質(zhì)價值,對日后同步進行的便攜式、即時性診斷的研發(fā)也是一種補充。
“人造指紋”技術(shù)
影響指紋識別安全性
從部具備指紋開鎖功能的手機發(fā)布開始,指紋識別技術(shù)就被為人們所關(guān)注。而后幾年,無論是高端機還是入門機,指紋技術(shù)被作為“標簽”隨處可見,同一時間,指紋識別也成為了智能手機的標配功能。雖然說“刷臉”技術(shù)以“后來者居上”的姿態(tài),吸引了大部分人的眼球,然而不可否認的是,指紋技術(shù)依然是智能電子產(chǎn)品的主流,在不少手機銀行應(yīng)用中,指紋識別可以幫助用戶支付賬單或轉(zhuǎn)賬。
然而隨著指紋識別技術(shù)的普及,相應(yīng)的安全問題也隨之而來,不少用戶紛紛表示,手機上的指紋識別傳感器“很好騙”。為了測試指紋技術(shù)是否靠譜,前段時間,來自紐約大學(xué)和密歇根州立大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種“萬能指紋”,結(jié)果發(fā)現(xiàn)解鎖成功率高達65%。利用這種“萬能指紋”,研究人員還可以輕松解鎖,進入應(yīng)用完成支付。
在實驗中,研究者利用人類指紋某些共同點制作的虛假指紋,可以很容易地騙過智能手機的指紋傳感器,如果可以利用這一系列人造的“主指紋”制造“魔術(shù)手套”,那么只需5次嘗試,就可以解鎖40%至50%的智能手機。換句話說,指紋識別確實存隱私泄露或身份盜竊的風(fēng)險,這聽起來令人很難過。
科技推動未來,雖然說“虹膜識別”開始成為新的手機保護神,但有專家預(yù)測,全面屏的流行不會加速指紋識別的死去,指紋識別也不會徹底被手機拋棄。
專家聲音
改進指紋識別的精確度
曾幾何時,指紋識別一直都是最安全的手機衛(wèi)士,可今時今日卻被研究人員輕易地破解了?!懊總€人的皮膚表層是不導(dǎo)電的細胞,也通常稱為非活體細胞,它們等同于一系列小電阻,在微量電流情況下能形成一定的形狀。指紋采集器其實就是一個簡單的電容式讀取器,它通過讀取電阻變化而形成唯一的電阻變化圖,也就是我們通常見到的指紋圖案。”
在硅谷從事計算機技術(shù)領(lǐng)域工作多年的高級工程師張穎博士告訴記者,指紋認證的好處就是方便,因為每個人的指紋都是唯一的,所以能唯一的鑒別每個人的個體身份,而且電容式讀取器的造價相對便宜,可以很容易集成到手機、平板電腦,甚至其他的嵌入式設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。
無論是“刷指紋”還是“刷臉”,在黑客的沖擊下,加密技術(shù)在不斷地接受挑戰(zhàn)。對此張穎博士表示,指紋破解主要是因為指紋容易采集和被復(fù)制,甚至有黑客能夠從指紋的圖片直接復(fù)制成指紋?!傲硪粋€致命的缺點在于,指紋匹配是近似匹配,因為指紋每次的采集會有一定的容錯率,因為有時候你按壓的力氣大了一些,或者你的手指劃破了一些,匹配算法都是會通過的?!?br />
在人臉識別還未達到滿意的應(yīng)用級別,而屏下指紋又未正式應(yīng)用的空窗期內(nèi),電容式指紋識別如何能更好地參與手機新趨勢下的競爭呢?“指紋識別本身就是一個圖像匹配的方法,只不過它是一個特別的圖像,所以是相對簡單的,能進行精度很高的匹配?!?br /> 張穎博士告訴記者,今年來學(xué)術(shù)界很火的“深度學(xué)習(xí)”對圖像識別有著革命性的改進,“深度學(xué)習(xí)”也將進一步改進指紋識別的精確度。
話題延伸
前途無量的指紋學(xué)研究
認真追究起來,“指紋識別”并非現(xiàn)代專屬的產(chǎn)物,其實在我國元代就已開始,根據(jù)指紋紋線疏密推斷遺留者所屬的年齡階段。就和樹木的年輪一樣,指紋也會透露我們年齡的信息。指紋學(xué)研究表明,指紋的諸多細節(jié)特征,能夠在很大程度上反映指紋遺留者所屬的年齡階段——比如說,指紋紋線的寬窄密度代表著不同的年齡階段。
今時今日,我們常會見到指紋學(xué)被經(jīng)常性地引用到刑偵、司法、交通事故鑒定等行業(yè)。因為在現(xiàn)代指紋學(xué)發(fā)端后,對于指紋紋線密度與年齡階段之間關(guān)系的研究,科學(xué)界投入了不少的精力。而對于考古學(xué)研究者而言,這種以指紋紋線密度來推斷遺留者年齡階段的方法,也為解讀古代陶器上的指紋痕跡提供了新的視角。專家們只需要將紋線密度與年齡階段的對應(yīng)關(guān)系進行比對,很自然就能知道陶器上指紋遺留者所屬的年齡范圍。
這些年來,對于指紋技術(shù)的研究一直沒有停止。除了紋線密度與年齡階段的關(guān)系比對之外,指紋分析還能夠獲取個體左右手、種族、遺傳疾病、身高等方面的信息。針對指紋防偽問題,有研究者將“光學(xué)斷層掃描技術(shù)”應(yīng)用于指紋識別——利用近紅外光及光學(xué)干涉原理,對生物組織進行斷層成像,不僅可采集內(nèi)指紋和外指紋,還可在兩層指紋之間檢測到汗腺;而假指紋雖有指紋紋路,但缺少汗腺和內(nèi)指紋結(jié)構(gòu)。此外,利用“光學(xué)微血管造影技術(shù)”,還可分辨出沒有血流信息的指紋,真正做到活體指紋檢測。
一山還有一山高,或許在未來,指紋安全性能的提升,能在很大程度上助力其走向更大的應(yīng)用空間。
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