HarmonyOS开发者限时福利来啦!最高10w+现金激励等你拿~ 了解详情
写点什么

人脸、指纹、声音均可被模仿,生物识别真的安全吗?

  • 2019-10-23
  • 本文字数:2819 字

    阅读完需:约 9 分钟

人脸、指纹、声音均可被模仿,生物识别真的安全吗?

1996 年,一部汤姆·克鲁斯主演的电影《碟中谍》在美国上映,自此开启了系列电影的华丽篇章。电影中的经典场景至今记忆犹新——阿汤哥通过隐形眼镜骗过虹膜识别、绑架大亨模拟声音片段、3D 打印人脸面具通过人脸认证、窃取反派的残余指纹来解锁保险柜。



随着产业互联网时代的来临,这些当时看来异想天开的高科技,在 23 年后的今天已经被广泛应用,藏在每个人的手机里。互联网科技和生活场景的高度融合,给人们的生活带来极大的便利,生物识别技术也已经作为一种普遍的底层技术应用于各行各业。


机场安检,通过采用人脸识别技术,高达 99.7%的识别准确率,在一秒的时间内就能完成乘客的认证核验;

社区自助服务终端,集成指纹仪、指静脉以及虹膜摄像头,让市民快速准确地完成身份认证,快捷办理金融和生活服务;

手机端,通过生物识别完成解锁、登录、支付已经成为很多手机厂商和 APP 厂商频繁采用的技术手段。


然而,一旦这些底层技术被不法分子破解,产业互联网的发展将会严重受阻。


当指纹、面部、声纹等生物识别技术开始接管传统的密码和身份验证方式,人们开始思考新的问题:生物识别安全吗?


腾讯安全玄武实验室的研究成果告诉我们:不完全安全。


安全是一个相对的概念,世界上没有绝对的安全。——这是安全圈共识已久的定论。但是,想要证明一个系统不安全,首先要发现漏洞。


屏下指纹验证技术的 “残迹重用”漏洞发现、iPhone 的 Face ID 技术漏洞发现、手机支付的声纹验证漏洞发现,皆出自玄武之手。

攻破 Face ID:一次偶然的发现

前段时间热播的电视剧《亲爱的,热爱的》,讲述的是网络安全攻防赛的故事。剧中有一个桥段让马彬印象深刻。男主为了解锁女主的手机,趁女主熟睡时用一个简单粗暴的手段——扒开眼皮,进行 Face ID 验证。



“男主作为一个网络安全从业者,居然用这种没有技术含量的手段?”陈昱调侃道。


马彬和陈昱是玄武实验室的安全研究员,专攻生物识别。前者擅长软件,后者擅长硬件,两位搭档相辅相成。


研究 Face ID 的缘起,是从一个 2D 人脸识别产品的安全测试任务开始的。他们最初使用打印出来的高清照片一直破解失败,于是马彬通过一系列逆向分析去寻找原因,发现识别算法中存在一些有关识别矩形边框的逻辑。于是,灵机一动的陈昱把打印出来的高清照片的直角边剪成锯齿状,放到三脚架上用手机对着识别,顺利通过了这套人脸识别系统。这一次小测试给了他们俩很大的信心。


Face ID 的破解远不止这场测试任务简单。当陈昱和马彬在尝试软硬件研究一直没有突破性进展的时候,他们将目标瞄准了“活体检测”。


生物识别技术背后的“活体检测”功能,是筛选人们“真假”特征认证过程中的一部分。不仅能够防御伪造攻击,还可以防止用户在非知情状态下的解锁行为。苹果公司在 iPhone 的 Face ID 人脸识别系统中,使用了注视检测这一活体检测功能,该功能要求用户眼睛睁开而且正视手机时才允许解锁。


他们发现,平时戴着眼镜也能通过 Face ID 解锁手机。而当 Face ID 识别到用户戴着眼镜时,就会自动跳过对眼部区域 3D 信息的提取,所以只需要找到 Face ID 如何扫描用户眼睛进行活体检测,就能完成破解。


于是,他们制作了一副眼镜原型——X-Glasses 以模仿眼睛的构造,并将这款特殊的眼镜戴在模拟者脸上,成功“欺骗” Face ID,解锁手机。


“如果《亲爱的,热爱的》男主韩商言有这款 X 眼镜,就不用扒开女主角的眼皮解锁了。”陈昱笑着说。



受到 X-Glasses 的鼓舞,他们对活体检测的通用攻击方法进行了深入研究,研究面覆盖了 2D/3D 人脸识别、声纹数字锁、指纹锁等常见的生物认证手段,首次提出了软件无感知生物特征注入、远程生物认证登录攻击等新的攻击方法和攻击面。在今年举办的 Black Hat USA 上,腾讯安全玄武实验室公布了这项研究成果。

破解声纹识别:一场自导自演的攻击试验

近日《华尔街日报》报道,有犯罪分子成功模仿了英国某能源公司在德国母公司 CEO 的声音,诈骗了 220000 欧元巨款。声音模拟技术和声纹识别,再次受到行业的关注。


人们说话过程中所蕴含的语音特征和发音习惯几乎是独一无二的,而声纹识别正是根据待识别语音的声纹特征,来识别该段语音所对应的说话人的过程。声纹识别,已经广泛应用在手机支付上。


关于声纹识别的破解,陈昱和马彬有一段有趣的故事——他们自编自导自演了一场试验,证明破解声纹识别只需要三步。



第一步,设计语料。利用汉语的谐音和声纹产品对鲁棒性的要求,设计一个数字对应表,例如我代替 5,是代替 4,等汉语常见字映射到数字,同时还能利用汉语声母和韵母可进行音素级别的拼接。

第二步,设计剧本。陈昱伪装成快递员,打电话给马彬,通过核实地址、确认收货等常见语句,让对方触碰上述语料,搜集声音素材。

第三步,语料拼接。如果说前两步还属于社会工程学,难度系数较低,那第三步才是真正地考验技术能力。简单地拼接语料,并不能通过声纹识别,因为声纹识别的关键技术在于活体检测。


如何通过活体检测呢?他们借鉴了 X-Glasses 的经验,探索系统在哪种场景下会降低活体检测的阈值?——环境嘈杂的时候。只需要在原来拼接好的声波上叠加一个强度合适的随机噪音轨,即可完成声纹识别。


通过这场有趣的试验,陈昱成功破解了马彬的手机支付声纹锁。


这一项安全研究发现在 GeekPwn 国际安全极客大赛上得以展示。安全研究员根据声音样本,模拟声纹特征,合成一段“攻击”语音,对现场提供的四个具有声纹识别功能的设备发起攻击,欺骗并通过了“声纹锁”的验证。

破解指纹识别:一张纸,一秒钟,解锁屏下指纹

不止 Face ID、声音锁,指纹识别也是近年颇受关注的生物识别技术之一。随着指纹技术广泛应用在各类移动设备上,作为身份识别的重要象征,对生物指纹的研究也逐渐受到安全行业的关注。


“指纹识别应用最多的是在手机的解锁和支付方面,尤其是在手机锁屏。”陈昱说。玄武对于指纹研究的一个重大发现,就是针对安卓手机广泛应用的屏下指纹技术。


上一代手机指纹解锁功能大多使用电容原理,利用人体导电的特性获得指纹的凹凸信息。而屏下指纹解锁功能则是利用光学技术捕捉用户的指纹影像。玄武实验室在研究中发现,通过反射体欺骗的方法,可以利用屏幕上残存的指纹痕迹,让屏下指纹传感器认为手机的主人正在使用指纹验证。利用这种攻击方式,只要用一张纸,一秒钟,即可解锁手机。


在 GeekPwn2018 国际安全极客大赛上,玄武实验室首次披露了该漏洞,并命名为“残迹重用”漏洞。


没有绝对的安全,以攻为守方能构筑安全

相比传统密码,生物识别给人们的生活带来极大的便利,同时也带来新的安全隐患。没有绝对的安全,只有“更安全”。以攻为守,挖掘漏洞、提交漏洞给厂商并协同修复,是近年来国内外厂商开始主动选择的一种方式。攻击和防御,是网络安全必不可缺的一体两面。


“这是一个正常但缓慢的转变过程”,腾讯安全玄武实验室掌门人于旸说,“就像我指出某人的缺点,人们正常的第一反应是‘你在挑我毛病’,而‘君子闻过则喜’的道理是需要经过一番修炼后才能明白的。”(本文转自freebuf.com,作者:腾讯玄武实验室)


2019-10-23 10:071889

评论

发布
暂无评论
发现更多内容

全网火爆MySql 开源笔记,图文并茂易上手,阿里P8都说好

Java 程序员 后端

八、springboot 简单优雅的通过docker-compose 构建

Java 程序员 后端

关于Redis主从节点数据过期一致性的思考,它真的足够一致了吗?

Java 程序员 后端

初学者这样玩 TypeScript,迟早进大厂系列!

Java 程序员 后端

判断对象是否已死分析总结——JVM系列,让人茅塞顿开

Java 程序员 后端

先知道怎么手写一个分页查询,再去使用PageHelper吧

Java 程序员 后端

写了四年的Java代码,分布式高并发都不会还做程序员?

Java 程序员 后端

全网最透彻!Dubbo整合SpringBoot详解,又通宵了

Java 程序员 后端

凡尔赛一波:美团面试就这?,java工程师面试突击第二季分布式

Java 程序员 后端

分布式基石|最难 paxos 和最易 raft?,java排序算法面试题

Java 程序员 后端

初探Linux--鸟哥私房菜读书笔记,廖雪峰java教程百度云

Java 程序员 后端

凭借着这份Spring面试题,我拿到了阿里,字节跳动美团的offer

Java 程序员 后端

分布式ID生成策略,我和面试官掰扯了一个小时

Java 程序员 后端

分布式事务与Seate框架:分布式事务理论,Java知识总结

Java 程序员 后端

利用这份文档,我成功定位阿里P6,却拿着P7的工资

Java 程序员 后端

我的应用我做主丨动手搭建招聘小应用

华为云开发者联盟

低代码 招聘 应用 AppCube 应用魔方

全网讲解最透彻:高性能网络应用框架Netty,仅此一篇

Java 程序员 后端

分布式下的数据一致性问题,怎么解决?,java编程教程下载

Java 程序员 后端

刚从今日头条Java研发岗面试回来,我总结的失败原因(附面试题

Java 程序员 后端

开源应用中心|Discuz!X全新PC社区体验,多种场景一站解决

Discuz! 开源社区 Discuz

利用碎片化的时间逆袭进百度,我的面试经历你敢听吗?

Java 程序员 后端

做了两年P7面试官,谈谈我认为的阿里人才画像,你配吗

Java 程序员 后端

全网最新最全面Java程序员面试清单(12专题5000解析)

Java 程序员 后端

公司来了一位前阿里大神,分享8面阿里面经(Java岗面试题集锦

Java 程序员 后端

利用多condition动态管理池化的异步资源背景

Java 后端

入门级的我在学完阿里大牛写的MySQL笔记后,简历上写了精通

Java 程序员 后端

关于垃圾回收你真的了解透彻了吗?我熬夜深度剖析了一下

Java 程序员 后端

写博客是一种乐趣,一种需要培养的乐趣,java技术架构SHEET

Java 程序员 后端

农业末流211,Java自学一年的我是怎么走上大厂之路的

Java 程序员 后端

一个往返于海陆的撸猫打渔人,用影像记录生活的星辰大海

最新动态

初识java-JDBC,mysql索引左前缀原理

Java 程序员 后端

人脸、指纹、声音均可被模仿,生物识别真的安全吗?_安全_腾讯玄武实验室_InfoQ精选文章