新一代的身份识别技术大都基于人的一些生理现象达到身份识别的目的,因为传统的计量生物学识别方法虽然被广泛运用,然而在精准识别上面,它的表现并不理想,而且对使用环境的要求限制了其发展。而基于生理现象的身份识别则完全是针对个体的特性进行,针对性高,安全性更突出。
那么目前都有哪些新的身份识别技术崭露头角或已经在快速发展中?我们且来一观。
1、脑电波
其实在2015年,就有研究者提出利用大脑扫描来实现身份识别,因一些大脑功能区,例如调控基本视觉、运动技能的脑区域,绝大多数人的神经回路都以相似的模式连接。但是,其他区域,例如额叶,似乎存在个体差异。借助这种特异性,研究人员能够成功找出同一受试者在不同时间的大脑活动扫描成像,即便受试者在不同的时间从事着不同的任务。
John Chuang 和他的同事来自加州大学伯克利分校,打造了一款可执行脑波识别任务的耳机。这款产品只用到了一款消费级的单电极脑电波监测头戴设备,其售价只有 100 美元左右。这款名为 NeuroSky Mindwave 的设备监测脑电波时需要将电极放在前额,不过 Chuang 的团队将其移到了耳朵上,随后他们通过一系列测试检验了它读取脑波的可靠性。
初步测试结果显示,这款经过了魔改的设备居然出奇的准确。12位志愿者进行了两轮测试,每轮五次,结果显示其准确率达到了72%-80%。未来只需加大开发力度,这种单电极的耳机设备就能成为终极个人ID保护器,整个识别过程根本无需双手参与。
编辑点评:当然,脑电波的变化跟人的心理和生理状态密切相关,因此如何防止脑电波“闹小情绪”就是一个难点,比如遇到传说中“脑电波都撞出来”的情景。
2、头发中独特蛋白质标记
众所周知,每个人的DNA是独一无二的,这是DNA检测常用于犯罪调查或考古研究的原因所在。但这一手段也存在不足,因为随着时间的流逝,环境变化会造成DNA信息缺失,导致无法通过多酶链式反应(PCR)将微量DNA大幅增加来放大信息,以便进行比对。相比之下,蛋白质的化学稳定性更强,存续时间更长,且同样是独一无二的。那么,头发中的蛋白质是否可以作为身份识别的另一个有效工具呢?
在9月7日出版的《公共科学图书馆·综合》杂志上,美国科学家帕克及其同事发表论文称,他们对考古尸骸和不同人种的头发样本进行了分析,找到了185个蛋白质标记,这些蛋白质标记可用来识别身份。
参与研究的劳伦斯利弗莫尔国家实验室法医学中心主任、化学家布拉德·哈特表示,目前基于蛋白质进行身份识别的技术发展状况,与当初DNA检测手段发展初期十分类似,但要将这种足以改变游戏规则的方法应用于实际工作中,还需进行更多研究。
编辑点评:其实在生物医药领域,有关DNA和蛋白质的讨论一直在进行,比如大家所熟悉的测序技术,业内有人偏爱基因测序,有人偏爱蛋白质测序,然而对大家来说,不管是哪种方法或者多种方法并用,效果好才是硬道理。
3、人体微生物
2015年5月,美国哈佛大学公共卫生学院一项新研究显示,每个人体内的微生物群落都含有独特的“指纹”,此特征可作为区分个体的标识。
研究论文首席作者、哈佛大学生物统计学研究部研究人员埃里克·弗兰佐萨说:“将人类DNA样本与人类DNA‘指纹’数据库进行关联,是法医鉴定遗传学的基础。我们的研究显示,无需人类DNA,利用人体微生物的DNA序列也有可能形成同样的关联。”
弗兰佐萨及其同事的研究显示,每个人都拥有独特的微生物“指纹”,它们在成百上千的个体中是独一无二的,并且大部分“指纹”在超过一年的采样周期中保持稳定。研究人员发现,这些样本中,粪便样本的微生物“指纹”最为稳定,在抽样周期一年之后,仍有超过80%的个人可被正确识别。
编辑点评:微生物识别貌似也是一个不错的选择,然而这种识别方式的风险是,在进行微生物识别时人体微生物的相关信息被手机,则可能暴露个人隐私,比如有些人患有不足为外人道的疾病,那可就尴尬了。
4、人体气味
在21世纪头一个十年的早中期,美国五角大楼“先进研究计划局”(Darpa)启动了一项名为“独特线索探测”的项目。该项目旨在尝试通过气味来找到不同的人,甚至通过气味的不同来进行身份识别。这项研究在2008年终结。一年之后,美国政府国土安全部召集进行一项有关通过人体气味来用于测谎的技术,并打算将该项技术用于机场和其它关卡出入口区域。
2014年,马德里理工大学的“生物识别、生物信号和安全研究小组”,在西班牙一家技术咨询公司Llia的帮助之下,开发人体气味识别验证系统。他们希望利用Llia公司研发的传感器,进一步深度开发,从而实现身份识别。不过,对于人体气味识别而言,最大的难点是民众是否愿意提供自己的气味特征数据。
编辑点评:大多数人对气味识别应该并不陌生,比如警犬的配备大多时候是“循味而动”,然而如果我们缺乏人体气味的大数据,那么这项研究的适用性就大大降低,而且应该会有人有此疑问:每个人的气味果真是独一无二的吗?如果借用外部气味比如香水等,会否掩盖人体本身的气味,毕竟对习惯反侦察的人来说,掩盖或者改变自身气味并不是一件难事。
5、耳朵
耳部识别
不知大家有没有发现自己的耳朵有何特别之处?其实每个人的耳朵都不一样,因此研究人员们正在开发一种基于人耳识别的技术,将耳朵的一些特征当做人的指纹那样来加以使用。在2010年,一组英国研究人员使用一种名为“图像射频转换”的技术将光束打在人的耳部,随后重复这一过程,利用一种算法生成人耳管状区域的图像。这个耳朵的边缘区域是每个人都不同的,并且也是区别最明显的部分。随后,研究人员将图像转换为一系列的数字并储存起来,这样一来,以后当再次扫描到数据相符的耳朵时,系统便能将扫描结果与数据库中已有样本进行比对。目前这一识别系统的精度已经可以达到99.6%。
因此有人提出可以基于此开发出耳部扫描识别技术,然而这又面临着一个问题,耳部可以被改造。
编辑点评:虽然耳部扫描技术听起来煞有其事,然而实际的操作性并不强,比如现在很多姑娘喜欢披着头发盖住耳朵,这时候连观察其耳部轮廓都成问题,再则喜欢佩戴饰品的人打个耳洞也可以改变一些耳部特征,更遑论有人专门进行耳部改造了。
6、虹膜
虹膜识别
大家对虹膜识别应该都不陌生吧?这种技术目前已经在应用中,每个人的虹膜是独一无二的,因此可以作为识别其身份的标识,不过一般的虹膜扫描仪需要眼睛贴近仪器,而远程虹膜扫描仪则没有这个麻烦。卡内基梅隆大学的工程学教授马里奥斯·萨维德斯表示他发明的远程虹膜扫描仪能够对房间另一侧的人进行身份识别,精确度与指纹扫描不相上下。有了它,警察只需司机瞥一眼后视镜便可识别他/她的身份。
远程虹膜扫描仪可应用于很多领域,并不仅限于警方执法。它能够在机场或者其他地方取代政府颁发的身份证,同时也能像其他生物识别技术一样取代笔记本的登录系统。生物识别技术的重要性毋庸置疑。很多安全专家认为安全部门采用的密码系统已彻底过时。
2016年1月,基于中科院自动化所核心技术的中国第一款虹膜识别手机正式量产,标志着人眼虹膜将成为“互联网+”时代的身份入口,虹膜手机也将成为大家支付的钱包、银行的金卡、开门的钥匙、通关的证件以及医保的凭据。
编辑点评:虹膜识别应该是目前应用较广泛的身份识别技术,其准确性也毋庸置疑,然而我们说防人之心不可无,现代技术已经可以实现虹膜复制,这意味着或许虹膜识别将来会失去识别对象的唯一性,如此也就失去了安全防护的作用。
7、指纹
指纹识别
大部分指纹扫描仪都需要手指与扫描仪的物理接触,然而这样的接触也常常会造成一起的污染和失效。因此现在有研究者正在尝试开发一种能在大约20英尺(约合6米)远处进行指纹扫描的仪器。
当然这种能在6米远处扫描人的指纹的仪器目前距离正式上市还有很长的路要走。不过美国亚拉巴马州有一家名为“先进光学系统”的公司开发了一款名为“AIRprint”的扫描仪,其可以实现在距离9英尺(约合2.7米)远处对指纹进行扫描。
编辑点评:指纹识别最普遍了,第三代身份证也已经采集了指纹,然而我们知道,指纹识别被复制的可能性更大,普通人就可以做到,看过《好先生》的对此应深有体会。而且人的指纹会随着劳作方式等因素的影响出现磨损,所以未来其准确性还有得一说。不过公安系统纳入居民指纹建立数据库,在今后的社会治安中会有积极的作用,总体来讲,还是有很大的积极意义。
其他的诸如面部识别成为常见的身份识别技术,然而大家要注意的是,面部识别技术因识别率不高已经收到不少吐槽,比如“掀起刘海就不认识”的笑话。而DNA识别的准确率虽高,受检测时间的限制,在公安系统等领域的应用较多,生活中最常见的是用来做亲子鉴定,如果随着测序技术的发展可以研发出物美价廉的快速DNA检测装置,再完善国家的DNA数据库,它将对未来的发展大有助益。