Windows 10为什么不采用 “最好的生物识别技术”？

编者按：本文作者@宫雅卓，聚虹光电IRISIAN创始人。

在尼古拉斯·凯奇还没过气的时代，他和同样还未过气的约翰·特拉沃塔演过一部经典的电影，《变脸Face/Off》。这部罪案电影的导演是当时在好莱坞蓄势待发的吴宇森。影片中警察和罪犯互换脸，因而引发了一连串故事。

现实社会中，人与人倒是不可能这么容易实现换脸，不过在整容技术如此发达的今天，一个人的容貌确实不太可靠。

Windows hello是微软推出 Windows 10时采用的一种生物特征授权方式，让你能通过识别生物特征访问你的windows 10设备。据微软介绍，进行身份验证的方式有三种，指纹识别、面部识别、虹膜识别。其中的面部识别是Windows Hello的重点项目。微软称，在其内部测试中，Windows hello对于人脸的错误识别率仅为十万分之一（0.01%），拒绝识别率为2% - 4%。

（Windows Hello 的人脸识别）

最近，这一功能受到了考验。报纸《The Australian》邀请了六对来自墨尔本和悉尼的双胞胎（五对女性和一对男性）来进行测试，看Windows hello能否正确识别他们。在使用Windows hello进行人脸注册和识别的过程中，前五对双胞胎均成功通过，但有一对双胞胎在注册了一人后，两人都无法登陆。无法登陆的那对双胞胎分别叫Isabelle和Natasha，她们的照片如下。

人脸识别，听上去似乎比千篇一律的密码可靠，但是掌握着极高技术的微软windows hello居然在6对双胞胎中认错了1对，错误率为16%。

人脸识别错误率这么高，为什么依然受欢迎？

实际上，人脸识别技术达到的最高精度97.25%，是由Facebook在2015年刚刚创造的。这个精度大约只相当于人通过肉眼识别的水平。人脸识别如此受欢迎，主要是因为简单好用。不像指纹需要专门的采集器，虹膜需要红外摄像头，电脑和手机必备的普通摄像头就可以轻松满足人脸识别的硬件要求。

生物认证的匹配过程分为合作式、非合作式两种。大部分生物认证系统需要人主动配合，比如一个人有意且自愿地按压手指。然而，指纹的主动配合度还不够。当一个人熟睡时，别人可以趁机将他的手指放在指纹识别器上，轻松解锁手机，进行支付。

（人脸识别）

人脸识别也是如此，甚至不需要接触，就可以通过隐蔽摄像头或趁人熟睡时拍下照片，进入个人账户。不过，正因为人脸识别可以秘密采集数据，在当事人未知的情况下，轻松获取他的脸形，判断他的身份。因此，人脸识别更适用于锁定犯罪嫌疑人，只需一个普通摄像头。

不足的是，人脸非常容易伪装，比如中亚地区的人受宗教文化背景影响，女性用黑纱遮住脸，男性留有大胡子，几乎只有眼睛可见。人脸识别三种主流算法之一的特征脸型，目前已被证明不能像人眼一样排除伪装的影响，这意味着，位置、姿势、表情、脸部毛发或眼镜，都会影响人脸识别的精度。

因此，人脸识别的过程往往还需要加入其他生物特征，进行多模态识别以提高安全性、准确性。虽然存在着诸多缺陷，但是面部本身的大面积、识别过程的秘密性，也成为了人脸识别的“独门绝技”。

精确度最高的虹膜识别，为什么还没有广泛应用？

在各种不同的生物特征中，虹膜是最健壮、最持久的。一种生物特征能否被用作生物识别，由健壮性和独特性两个因素决定。健壮性与这种特征的持久、稳定有关，独特性决定了这种特征的差异性是否大到能够被测量出来。健壮性和独特性决定了生物特征的准确性。

在正常健康情况下，虹膜从出生6个月直到死亡都保持不变。

虹膜的纹理具有极高的复杂多样性，属于表现因素，在胚胎发育的早期形成，与基因没有依赖关系。表现因素使某种生物特性在人群中呈现出更大的差异。因此，即使是同卵双胞胎，甚至是一个人的左右眼，虹膜图像也完全不同。

从技术上说，虹膜识别是一流的、最精确的。优秀的虹膜识别技术商，能够将错误率（FAR）控制在500万分之一（0.00002%），几乎杜绝了出错的可能性。虹膜识别技术应用的最大障碍，是眼盲而不能注册。

虹膜识别是一项前卫的科学研究。算法、硬件、图像的三重高成本，使得虹膜识别技术主要满足行业需求，难以覆盖消费领域。近年来，随着国内拥有自主研发算法的虹膜识别技术商的成熟发展，一些技术商希望加深对于产品形态、交互设计、用户体验、增值模式的深层次理解，把握未来市场趋势，也开始做消费类虹膜识别产品。

虹膜的小尺寸给远距离扫描带来了一定困难。

不过，在小于30厘米的近距离范围内，虹膜依然有着不可比拟的优势。虹膜识别是一种高效的技术，训练用户所需的时间不超过5秒钟，时间主要花在用户将他/她的眼睛对准一面小镜子。一旦图像被采集和处理之后，实际的计算机匹配处理是非常快速的，时间在毫秒量级。

在精确度、高效性、适应性三方面都非常出色的虹膜识别，如果能够突破远距离扫描这一限制，完全可以解决人脸易伪装的问题，成为“最好的生物识别技术”。

任何一种生物认证方式，无论是指纹、掌形、语音，还是人脸、虹膜，都有着各自的优劣和不同的应用场景。指纹最广泛，成本低，很容易与手机集成；人脸最方便，普通摄像头，在人流密集的出入口鉴别嫌疑人；虹膜最安全，500万分之一的错误率，适用于近距离的支付与信息安全。

如果Windows hello中采用虹膜识别，也许结果会让人大吃一惊呢。