你覺得生物識別很安全嗎

隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，這些當時看來異想天開的高科技，在 23 年后的今天已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，藏在每個人的手機里?；ヂ?lián)網(wǎng)科技和生活場景的高度融合，給人們的生活帶來極大的便利，生物識別技術(shù)也已經(jīng)作為一種普遍的底層技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)。

機場安檢，通過采用人臉識別技術(shù)，高達 99.7% 的識別準確率，在一秒的時間內(nèi)就能完成乘客的認證核驗;社區(qū)自助服務(wù)終端，集成指紋儀、指靜脈以及虹膜攝像頭，讓市民快速準確地完成身份認證，快捷辦理金融和生活服務(wù);手機端，通過生物識別完成解鎖、登錄、支付已經(jīng)成為很多手機廠商和 APP 廠商頻繁采用的技術(shù)手段。

然而，一旦這些底層技術(shù)被不法分子破解，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將會嚴重受阻。

當指紋、面部、聲紋等生物識別技術(shù)開始接管傳統(tǒng)的密碼和身份驗證方式，人們開始思考新的問題：生物識別安全嗎？

騰訊安全玄武實驗室的研究成果告訴我們：不完全安全。

安全是一個相對的概念，世界上沒有絕對的安全。——這是安全圈共識已久的定論。但是，想要證明一個系統(tǒng)不安全，首先要發(fā)現(xiàn)漏洞。

屏下指紋驗證技術(shù)的 “殘跡重用”漏洞發(fā)現(xiàn)、iPhone 的 Face ID 技術(shù)漏洞發(fā)現(xiàn)、手機支付的聲紋驗證漏洞發(fā)現(xiàn)，皆出自玄武之手。

攻破 Face ID：一次偶然的發(fā)現(xiàn)

前段時間熱播的電視劇《親愛的，熱愛的》，講述的是網(wǎng)絡(luò)安全攻防賽的故事。劇中有一個橋段讓馬彬印象深刻。男主為了解鎖女主的手機，趁女主熟睡時用一個簡單粗暴的手段——扒開眼皮，進行 Face ID 驗證。

“男主作為一個網(wǎng)絡(luò)安全從業(yè)者，居然用這種沒有技術(shù)含量的手段？”陳昱調(diào)侃道。

馬彬和陳昱是玄武實驗室的安全研究員，專攻生物識別。前者擅長軟件，后者擅長硬件，兩位搭檔相輔相成。

研究 Face ID 的緣起，是從一個 2D 人臉識別產(chǎn)品的安全測試任務(wù)開始的。他們最初使用打印出來的高清照片一直破解失敗，于是馬彬通過一系列逆向分析去尋找原因，發(fā)現(xiàn)識別算法中存在一些有關(guān)識別矩形邊框的邏輯。于是，靈機一動的陳昱把打印出來的高清照片的直角邊剪成鋸齒狀，放到三腳架上用手機對著識別，順利通過了這套人臉識別系統(tǒng)。這一次小測試給了他們倆很大的信心。

Face ID 的破解遠不止這場測試任務(wù)簡單。當陳昱和馬彬在嘗試軟硬件研究一直沒有突破性進展的時候，他們將目標瞄準了“活體檢測”。

生物識別技術(shù)背后的“活體檢測”功能，是篩選人們“真假”特征認證過程中的一部分。不僅能夠防御偽造攻擊，還可以防止用戶在非知情狀態(tài)下的解鎖行為。蘋果公司在 iPhone 的 Face ID 人臉識別系統(tǒng)中，使用了注視檢測這一活體檢測功能，該功能要求用戶眼睛睜開而且正視手機時才允許解鎖。

他們發(fā)現(xiàn)，平時戴著眼鏡也能通過 Face ID 解鎖手機。而當 Face ID 識別到用戶戴著眼鏡時，就會自動跳過對眼部區(qū)域 3D 信息的提取，所以只需要找到 Face ID 如何掃描用戶眼睛進行活體檢測，就能完成破解。

于是，他們制作了一副眼鏡原型——X-Glasses 以模仿眼睛的構(gòu)造，并將這款特殊的眼鏡戴在模擬者臉上，成功“欺騙” Face ID，解鎖手機。

“如果《親愛的，熱愛的》男主韓商言有這款 X 眼鏡，就不用扒開女主角的眼皮解鎖了。”陳昱笑著說。

受到 X-Glasses 的鼓舞，他們對活體檢測的通用攻擊方法進行了深入研究，研究面覆蓋了 2D/3D 人臉識別、聲紋數(shù)字鎖、指紋鎖等常見的生物認證手段，首次提出了軟件無感知生物特征注入、遠程生物認證登錄攻擊等新的攻擊方法和攻擊面。在今年舉辦的 Black Hat USA 上，騰訊安全玄武實驗室公布了這項研究成果。

破解聲紋識別：一場自導(dǎo)自演的攻擊試驗

近日《華爾街日報》報道，有犯罪分子成功模仿了英國某能源公司在德國母公司 CEO 的聲音，詐騙了 220000 歐元巨款。聲音模擬技術(shù)和聲紋識別，再次受到行業(yè)的關(guān)注。

人們說話過程中所蘊含的語音特征和發(fā)音習(xí)慣幾乎是獨一無二的，而聲紋識別正是根據(jù)待識別語音的聲紋特征，來識別該段語音所對應(yīng)的說話人的過程。聲紋識別，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在手機支付上。

關(guān)于聲紋識別的破解，陳昱和馬彬有一段有趣的故事——他們自編自導(dǎo)自演了一場試驗，證明破解聲紋識別只需要三步。

第一步，設(shè)計語料。利用漢語的諧音和聲紋產(chǎn)品對魯棒性的要求，設(shè)計一個數(shù)字對應(yīng)表，例如我代替 5，是代替 4，等漢語常見字映射到數(shù)字，同時還能利用漢語聲母和韻母可進行音素級別的拼接。第二步，設(shè)計劇本。陳昱偽裝成快遞員，打電話給馬彬，通過核實地址、確認收貨等常見語句，讓對方觸碰上述語料，搜集聲音素材。第三步，語料拼接。如果說前兩步還屬于社會工程學(xué)，難度系數(shù)較低，那第三步才是真正地考驗技術(shù)能力。簡單地拼接語料，并不能通過聲紋識別，因為聲紋識別的關(guān)鍵技術(shù)在于活體檢測。

如何通過活體檢測呢？他們借鑒了 X-Glasses 的經(jīng)驗，探索系統(tǒng)在哪種場景下會降低活體檢測的閾值？——環(huán)境嘈雜的時候。只需要在原來拼接好的聲波上疊加一個強度合適的隨機噪音軌，即可完成聲紋識別。

通過這場有趣的試驗，陳昱成功破解了馬彬的手機支付聲紋鎖。

這一項安全研究發(fā)現(xiàn)在 GeekPwn 國際安全極客大賽上得以展示。安全研究員根據(jù)聲音樣本，模擬聲紋特征，合成一段“攻擊”語音，對現(xiàn)場提供的四個具有聲紋識別功能的設(shè)備發(fā)起攻擊，欺騙并通過了“聲紋鎖”的驗證。

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