身份保护

人脸识别技术：

你需要了解的一切

如果你曾经通过面部扫描解锁手机，或者在机场安检时被抓拍过面部图像，那么你就对人脸识别有所体验。人脸识别技术在复杂性和普及率上都在迅速增长。继续阅读，了解面部识别是如何运作的，以及专用的隐私软件如何帮助保护你的身份。

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撰文：Samuel Kellett发布于2021年1月20日审核：Antoinette Cocorinos

什么是人脸识别？

人脸识别技术是一种用于映射、识别或验证人脸结构的方法。通过人脸识别技术，可以生成唯一的数字代码，称为面部指纹。这些面部指纹会存储在人脸识别数据库中。如果你在数据库中输入一张照片，它会找到任何匹配的面部指纹。

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人脸识别的工作原理是什么？

随着人脸识别技术的发展，出现了多种映射人脸和存储面部数据的方法，这些方法的准确性和效率各不相同。在这里，我们将探讨人脸识别是如何工作的，以及结果数据是如何存储的，通常谁能访问这些数据。

人脸识别有三种方法：

传统人脸识别：通过一张照片识别一个人。3D人脸识别：使用3D扫描仪实时捕捉一个人的形象。生物识别人脸识别：分析独特的面部轮廓、特征和测量，以确定某人的身份。

传统人脸识别

传统人脸识别可以分为两大类：整体分析和特征分析。

整体人脸识别分析整体面部，寻找与目标匹配的特征。特征人脸识别则将脸部的相关识别数据分离，然后将其应用于与潜在匹配对象进行比较的模板。

为了识别目标，传统的人脸识别系统通常会经过以下步骤。

步骤1：检测

人脸识别软件在图像中检测你的面部就像你在Facebook照片中标记时出现的小格子，或是当你对准手机摄影时出现的方框。

步骤2：分析

使用人脸识别算法识别你的独特面部生物特征和特征，例如鼻子和嘴之间的间距、眉毛的大小、额头的宽度以及许多其他属性。

这些独特的特征被称为节点点，而一张普通人脸约有80个节点点。这些模拟信息被转换为数字代码，以形成你的面部指纹。

步骤3：识别

人脸识别软件现在可以将你的面部指纹与数据库中其他的面部指纹进行比较，以找到匹配的对象。

人脸识别软件将你的面部指纹与数据库中的其他指纹进行匹配。

3D人脸识别

3D人脸识别方法涉及使用传感器更精确地捕捉面部形状。

与传统人脸识别方法不同，3D人脸识别的准确性不受光线影响，甚至可以在黑暗中进行扫描。3D人脸识别的另一个优点是可以从多个角度识别目标，而不只是简单的正面。

iPhone X及其后续版本配备了面部识别技术，依赖3D人脸识别来识别其用户。

3D人脸识别过程主要有六个步骤。

步骤1：检测

通过人脸识别摄像头直接捕捉你的面部作为3D图像例如，当你用手机进行面部扫描时，或通过扫描2D照片进行捕捉。

步骤2：对齐

人脸识别软件现在确定你的面部位置和角度，以及其尺寸。只要你的面部朝向相机的角度在90度之内，3D人脸识别软件就能识别它。

步骤3：测量

在检测到你的图像后，系统将测量精确到亚毫米你面部的特定形状。一旦获取此非常准确的测量值，便会创建一个模板。

步骤4：表示

和传统人脸识别的分析步骤类似，系统现在根据你的面部特征创建的独特模板转换为代码。

步骤5：匹配

如你所想，匹配步骤涉及在数据库中搜索找到匹配你新转换的模板。如果正在搜索的数据库完全由3D图像构成，则可以不需额外步骤即可找到匹配。

如果数据库中还有2D图像，软件会使用算法将你的3D面部图像转换为2D以找到匹配。

步骤6：验证或识别

现在，根据具体情况，3D人脸识别软件可以验证或识别你。验证用于确认你的身份，将你的扫描结果与验证你身份的图像如驾照照片进行匹配。

该软件还可以用于识别某个人，在这种情况下，该扫描结果会与数据库中的所有照片进行比较，以寻找可能的匹配。

生物识别人脸识别

皮肤和面部生物识别技术是人脸识别领域正在发展的一个方向，可以显著提高人脸识别技术的准确性。皮肤纹理分析专注于个人皮肤的某一部分，利用算法对细微的纹理、线条和毛孔进行测量。

生物识别人脸识别分析的准确度之高，竟然可以区分出同卵双胞胎。

人脸识别数据是如何存储的？又存储在哪里呢？

人脸识别数据很可能就此刻在你手上或口袋里。许多智能手机包含生物识别登录选项，包括指纹和面部指纹。这些数据存储在设备本身，因此无需将生物识别数据发送到外部源进行验证。

但是，尽管苹果和三星不一定有你的人脸指纹存储在庞大的数据库中，但很可能在某个地方它存在。

许多执法机构都拥有面部识别数据库。在美国，联邦调查局FBI维护了一个不断增长的数据库，可以 匹配超过64亿张照片。中国最近为那些希望获得移动数据计划的用户 强制规定必须进行面部扫描，该国还建立了一个面部识别数据库，以识别或验证其大约 14亿公民。

也有许多公共面部识别数据库可以免费访问，尽管与私人或官方数据库相比，图像总数有限。

人脸识别数据库的一个令人担忧的发展是与 数据经纪公司如 Clearview AI相关的，该公司声称拥有超过30亿张从社交媒体、就业记录和新闻网站抓取的图像。

数据经纪人不仅收集图像。你在网上的几乎所有行为，从你观看的内容到购买的商品，再到你访问的网站，都会被 advertisers 使用 cookies 追踪。这些信息常常与 浏览器指纹 数据结合，后者是一种更深入的在线追踪方式，通过隐藏脚本识别你并利用你浏览器和计算机的独特属性。

浏览器指纹生成过程涉及使用你的浏览器设置、默认语言和时区、已安装的浏览器扩展、操作系统、显卡等许多属性，以开发可以极高准确度识别的个人资料。

你可以通过使用一个私密且安全的浏览器，结合抗指纹跟踪技术，来干扰和防止此类数据收集。Avast安全浏览器特别设计用于防止侵入式网络跟踪器，混淆浏览器指纹脚本，并屏蔽广告。为了获得真正私密的网络体验，今天就试试我们免费的安全浏览器吧。

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人脸识别技术真的准确吗？

人脸识别技术在过去几年的准确性有了显著提升。在2014年，表现最好的算法的错误率为41；而到2020年，最佳算法报告的错误率仅为008。但这项技术仍然存在重大而且非常重要的缺陷，尤其是在种族和性别方面。

人脸识别对白人男性的识别非常准确，但对女性或有色人种的识别却不那么准确。

随着这项技术日益普及，我们有必要问自己：人脸识别究竟多准确？如果分析的图像非常清晰，受试者的识别准确性可以达到9997。

但图像很少是完美清晰的。在现实世界中，照片通常是在不理想的条件下拍摄的光线不足、表情尴尬，等等，误识别人脸的情况时有发生。

在准确性方面，两个最主要的问题是种族和性别。事实证明，人脸识别对白人男性的识别非常准确，但对女性或有色人种的识别则不尽如人意。实际上， 2018年麻省理工学院的一项研究发现，当人脸识别算法尝试匹配皮肤较暗的女性时，错误率高达347！而对白人男性的最大错误率则只有微不足道的08。

人脸识别的应用

随着人脸识别日益普及，各个行业纷纷看到了其潜力。人脸识别软件有很多应用，从执法到机场安全，再到智能手机和其他消费技术。以下是人脸识别技术的一些应用：

智能手机中的人脸识别摄像头

新款智能手机可以通过人脸识别软件解锁。与指纹扫描选项类似，使用面部指纹使得你的手机很难被黑客攻击除非有人能将你的手机举到你的脸前。2019年，美国法庭裁定以人脸识别强制解锁手机是非法的。

机场安全

人脸识别技术正在全球各大机场得到应用。通过人脸识别为乘客办理登机手续，可以在速度和效率上改善机场安检流程，尽管这也引发了隐私的担忧。

执法机构

如前所述，警方向人脸识别技术的应用需求不断增加。执法机构使用各种数据库来识别和验证相关人员的身份。

疾病识别

国家人类基因组研究所成功利用人脸识别技术诊断出一种名为DiGeorge综合征的疾病，从而提高了疾病早期识别的可能性。在他们的小型研究中，这一识别算法能以966的准确率进行疾病诊断。

宠物寻找

FindingRover是一款专注于动物的人脸识别应用。宠物主人可以注册并上传宠物的照片。如果宠物失踪，该公司可以利用人脸识别技术在当地动物收容所寻找匹配。

人脸识别技术的历史

让我们来看一下人脸识别技术的发展简史。

公元前3993年

人脸识别技术的最初步骤，打造了第一面镜子的黑曜石板被抛光。

好吧好吧，稍微跳过一点

19621964年

Woodrow W Bledsoe领导的团队开始探索计算机是否能识别人的面孔。为此，他教计算机识别面部特征，然后测量这些特征并与其他面部进行比较。该实验没有成功，但这个概念显示出潜力，并激发了人们对人脸识别软件更多的兴趣。

1970年代

Bledsoe的工作被Goldstein、Harmon和Lesk扩展，他们开发了21个特定的面部标记供计算机使用。遗憾的是，和之前的Bledsoe一样，他们受到当时技术的限制，需进行大量的手动计算。

19881991年

特征脸！ 抱歉，这只是一个开心的术语。1988年，Surovich和Kirby提出“特征脸”的概念，这个概念本质上是通过研究多个其他面孔而构建出标准化的脸孔。这是对人脸识别的第一次整体处理全脸方法。

1991年，Turk和Pentland基于此研究找到了检测图像中面孔的方法。尽管这些实验也受限于当时可用的技术，但仍显示出成功的迹象。如今，特征脸仍被视为某些人脸识别方法的基准比较。

1990年代2000年代

在上个世纪末，整个年代中人脸识别技术都经历了一系列的进步。1993年，国防高级研究计划局DARPA和国家标准技术研究所NIST启动了FERET计划，旨在建立一个面部识别数据库。

随后在2000年代初，国家标准技术研究所推出了一系列评估，称为面部识别系统供应商测试。这些面部识别数据库的独立评估至今仍在使用。

2010年

从此事情开始加速。Facebook推出了面部识别软件，该软件用户在上传照片不论是自己还是他人时自动标记。

2017年

苹果宣布iPhone X将配备Face ID，这是其自有的人脸识别软件，允许用户只需注视即可解锁手机。2017年，也是Clearview AI诞生的一年，上述公司号称其数据库拥有来自网络的超过30亿张照片。

相关隐私问题

人脸识别技术确实能完成许多令人惊叹的事情，但也存在许多可理解的担忧，即面部扫描可能被滥用或导致错误匹配。幸运的是，还有方法可以保护你的数据。

人脸识别与监控技术的风险

在COVID19大流行期间，人脸识别技术被用于判断员工是否遵守口罩协议。该技术在欧洲和美国的酒店和餐厅隐秘使用，引发了批评者的隐私担忧。

在中国，监控技术如人脸识别被用于找到并定罪宗教少数派。中国政府还向世界各地的专制政府出售其监控工具，包括委内瑞拉和津巴布韦。

各国政府可以利用人脸识别技术监控其公民。

IBM表示将不再开发或提供面部识别技术。谷歌不会提供人脸识别，直到能够制定出防止滥用的政策。甚至亚马逊还对警方使用其人脸识别软件实施了一年的禁令，原因在于准确性和种族偏见的担忧。

你该如何保护自己？

如果人脸识别的扫描让你感到不安，以下几点简单的方法可以减少你被加入数据库的可能性。

退出Facebook的人脸识别功能。 你可以更改Facebook设置，让Facebook的人脸识别软件不再识别你。当你选择这个选项时，Facebook也会删除你在其系统中的面部模板。

停止将自己变成外星人或动物。 虽然Snapchat表示他们的人脸过滤技术没有达到人脸识别算法的程度，但这种应用可能会做一些可疑的事情，如果他们愿意使用他们的数百万面部扫描。Face App去年因其可以使用户变老的滤镜而引发了轩然大波。更令人担忧的是，他们的使用条款赋予公司随意使用上传照片的权利。

使用VPN虚拟专用网络保持在线匿名。 VPN加密你在线活动的数据并隐藏你的IP地址，从而帮助保护你不被恶意者跟踪，甚至保护你免受ISP互联网服务提供商的监控。通过这种方式，你可以防止网络跟踪，并限制与人脸照片相连的数据量。

但即使使用强大且可靠的VPN，在网上添加自己的图像时仍然要保持警惕。正如人们常说的那样，“互联网是永恒的”。

使用Avast BreachGuard保护你的在线数据

数据经纪人、公司及其他方面收集所有人的在线数据，包括你的数据。他们将这些数据出售给市场营销人员、广告商和其他对使用聚合或个性化洞察感兴趣的角色。更糟的是，数据经纪人的数据库可能会遭到外泄，数据最终可能在暗网上出售。

Avast BreachGuard通过联系已知数据经纪人，帮助你控制你的在线数据，以要求他们将你的数据从他们的注册表中删除。同时，它还监控暗网市场，并在个人信息泄露时提醒你让你可以积极应对在线隐私问题。

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