就像經(jīng)典***電影中那樣，有人可能會(huì)使用指紋膠片或語(yǔ)音錄音來(lái)繞過(guò)手機(jī)上的指紋或聲紋安全措施。但是不要害怕——你最深最隱蔽的秘密將來(lái)可能不那么容易受到黑客的攻擊，這要?dú)w功于一種新的用于手機(jī)的用戶(hù)驗(yàn)證技術(shù)，這種技術(shù)不依賴(lài)于生物因素，而是依賴(lài)于行為因素。

這個(gè)名為L(zhǎng)ipPass的新平臺(tái)能以90.2%的準(zhǔn)確率解讀用戶(hù)說(shuō)話(huà)時(shí)嘴部運(yùn)動(dòng)方式的微妙而明顯的差異，并能以93.1%的準(zhǔn)確率檢測(cè)出欺騙者。

上海交通大學(xué)的俞嘉地副教授說(shuō)：“為了抵御攻擊，現(xiàn)有的解決方案要么使用專(zhuān)門(mén)的基礎(chǔ)設(shè)施，如Apple FaceID，要么要求用戶(hù)進(jìn)行額外的操作，如眨眼，這需要用戶(hù)付出額外的成本和精力，并進(jìn)一步降低用戶(hù)體驗(yàn)?！?/p>

相反，俞和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的用戶(hù)驗(yàn)證平臺(tái)，該平臺(tái)依賴(lài)于手機(jī)中的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)檢測(cè)每個(gè)人說(shuō)話(huà)時(shí)嘴巴運(yùn)動(dòng)的獨(dú)特方式。1月23日發(fā)表在IEEE / ACM Transactions on Networking上的題為“Lip Reading-Based User Authentication Through Acoustic Sensing on Smartphones”的論文介紹了他們的新唇讀方法。

研究人員意識(shí)到，智能手機(jī)上的音頻組件可以通過(guò)分析用戶(hù)臉部反射的聲音信號(hào)來(lái)描繪用戶(hù)嘴巴的運(yùn)動(dòng)。由于每個(gè)人都表現(xiàn)出獨(dú)特的說(shuō)話(huà)行為——比如嘴唇的凸起和閉合、舌頭的伸展和收縮，以及下頜的角度變化等——這創(chuàng)造了一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的多普勒效應(yīng)輪廓，這輪廓能夠用手機(jī)檢測(cè)到。

然后，該平臺(tái)使用一種深度學(xué)習(xí)算法，在用戶(hù)說(shuō)話(huà)時(shí)從用戶(hù)的多普勒輪廓中提取顯著的特征。接下來(lái)，應(yīng)用一種基于二叉樹(shù)的方法來(lái)辨別是新用戶(hù)的輪廓還是以前注冊(cè)的用戶(hù)的輪廓，這也有助于在合法用戶(hù)身份和欺騙者之間做出辨別。

俞和他的同事們做了一些列的試驗(yàn)，在四款不同的智能手機(jī)上測(cè)試了LipPass：Nexus 6P, Galaxy S6, Galaxy Note 5和***Honor 8。志愿者們?cè)谒姆N不同的環(huán)境（從明亮、安靜的實(shí)驗(yàn)室到昏暗、嘈雜的酒吧）中使用該平臺(tái)。

在受控制的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，LipPass的整體識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到95.3％，與研究中分析的其他兩個(gè)平臺(tái)微信和支付寶的認(rèn)證準(zhǔn)確率相當(dāng)：微信的聲紋識(shí)別準(zhǔn)確率為96.1％，支付寶的人臉識(shí)別準(zhǔn)確率為97.2％。然而，值得注意的是，LipPass的識(shí)別準(zhǔn)確性在各種環(huán)境下保持相對(duì)穩(wěn)定，而在嘈雜環(huán)境中微信的識(shí)別準(zhǔn)確率下降到21.3％，而在黑暗環(huán)境中支付寶的識(shí)別準(zhǔn)確率降至20.4％。

研究人員還評(píng)估了LipPass辨識(shí)出欺騙者的能力，這些欺騙者以三種不同的方式試圖非法進(jìn)入系統(tǒng)：通過(guò)音頻回放，模仿合法用戶(hù)的嘴巴動(dòng)作，以及記錄來(lái)自用戶(hù)嘴巴的反射聲頻信號(hào)（這很難在用戶(hù)沒(méi)有注意到的情況下實(shí)現(xiàn)）。

綜合所有類(lèi)型的環(huán)境和所有類(lèi)型的攻擊，總體成功率不到10％，盡管使用第三種方法（記錄用戶(hù)的多普勒輪廓）的攻擊在受控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下成功的幾率接近20%。然而，俞指出，攻擊者必須在非常近的距離內(nèi)（近至50厘米），才能以足夠高的質(zhì)量記錄某人的多普勒輪廓以用于入侵目的。

俞的團(tuán)隊(duì)正在考慮將這項(xiàng)技術(shù)用于智能家居和智能手機(jī)。他說(shuō)，“我們還計(jì)劃將基于唇讀的用戶(hù)身份驗(yàn)證擴(kuò)展用于智能揚(yáng)聲器，智能揚(yáng)聲器（如Amazon Echo和Google Home）是智能家居的核心指揮官?！?/p>