別以為,有了人臉識(shí)別就萬(wàn)事無(wú)憂(yōu)了

文 | 李曉飛
來(lái)源:Python 技術(shù)「ID: pythonall」

人臉識(shí)別是一個(gè)既方便又安全的個(gè)人鑒權(quán)解決方案,被應(yīng)用在各個(gè)場(chǎng)景中,從各種app,打卡門(mén)禁,到遍布各處的自動(dòng)售賣(mài)機(jī),已經(jīng)和我們的生活密切結(jié)合了,不過(guò)可別掉以輕心,安全問(wèn)題無(wú)小事
脆弱的人臉識(shí)別
1
今天看到的一條新聞[1] ,給人臉識(shí)別的安全問(wèn)題打上了大大的問(wèn)號(hào),怎么回事呢?
近日上海警方在查處一起偽造發(fā)票案時(shí),牽出了一個(gè)破解人臉識(shí)別案,犯罪嫌疑人通過(guò)簡(jiǎn)單的手段,獲取了大量的人臉信息
然后利用“活照片” app,把獲取到的照片做成可以點(diǎn)頭、搖頭、眨眼,張嘴的視頻
再通過(guò)劫持手機(jī)攝像頭軟件,輕松騙過(guò)手機(jī)的人臉識(shí)別環(huán)節(jié)
從而攻破廣泛用于管理電子營(yíng)業(yè)執(zhí)照 App 的人臉識(shí)別系統(tǒng),瘋狂的開(kāi)設(shè)虛假發(fā)票
2
之前也有破解人臉識(shí)別的新聞,依托清華大學(xué)人工智能研究院成立的團(tuán)隊(duì)瑞萊智慧,披露過(guò)一個(gè)研究成果:
研究人員根據(jù)一張照片,通過(guò)研究算法,制作一副特殊“眼鏡”,就可以刷臉解鎖他人手機(jī)或App身份認(rèn)證。
戴上自制眼鏡后,15分鐘內(nèi)破解了19款智能手機(jī)的人臉識(shí)別解鎖系統(tǒng),同樣被破解的還包括十余款金融和政務(wù)服務(wù)類(lèi)App。
研究人員表示,結(jié)合身份證號(hào)等個(gè)人信息,甚至可冒充機(jī)主完成線上銀行開(kāi)戶(hù)。
3
這些新聞只是“人臉識(shí)別”黑產(chǎn)中的冰山一角
記者發(fā)現(xiàn),網(wǎng)上存在大量提供破解人臉識(shí)別技術(shù)服務(wù)的群組,通過(guò)各種技術(shù),用很便宜的價(jià)格,為客戶(hù)提供各種場(chǎng)景的人臉識(shí)別服務(wù),比如上班打卡考勤,甚至可以通過(guò)特殊的手機(jī),隨便破解運(yùn)行在手機(jī)上的人臉識(shí)別應(yīng)用,而且價(jià)格低廉
看的這里,我都不敢再隨便曬我的頭像了
防止破解
面對(duì)這樣的情況,專(zhuān)家不斷地呼吁各方提高安全意識(shí),敦促相關(guān)部門(mén)提高安全等級(jí),修補(bǔ)安全漏洞……
這些無(wú)可厚非,但對(duì)于我們每個(gè)個(gè)體來(lái)說(shuō),遠(yuǎn)水解不了近渴,我的得主動(dòng)出擊做我們能做的,保護(hù)自己
1 頭像分享需謹(jǐn)慎
通過(guò)調(diào)查可知,大部分都是通過(guò)竊取互聯(lián)網(wǎng)上的用戶(hù)頭像訓(xùn)練以及進(jìn)行突破人臉識(shí)別的
那么我們?cè)诜窒韨€(gè)人頭像時(shí),就要謹(jǐn)慎,對(duì)于公信力不高的平臺(tái),最好不要輕易上傳頭像或者有臉的照片
2 個(gè)人信息保護(hù)牢
另外為了提高安全等級(jí),很多人臉識(shí)別系統(tǒng)會(huì)配合采集個(gè)人信息作為副助驗(yàn)證,增強(qiáng)一定的安全性
那么我們就不要隨便將個(gè)人信息泄露出去,特別是姓名,手機(jī)號(hào),身份證號(hào),這些關(guān)鍵信息,至少不要一起提供到不靠譜的平臺(tái)上
3 主動(dòng)防御
除了這些主動(dòng)的通過(guò)習(xí)慣防范的方式,還有什么方法嗎?
當(dāng)然有,所謂“魔高一尺道高一丈”,那么怎么為我們的頭像戴上面具呢
為照片帶上面具
Fawkes[2] 是由芝加哥大學(xué) SANDLab 研究人員開(kāi)發(fā),針對(duì)面部識(shí)別系統(tǒng)的隱私保護(hù)工具
它可以通過(guò) AI 計(jì)算,為照片添加一層防識(shí)別 “隱身衣”,經(jīng)測(cè)試,其已在最先進(jìn)的面部識(shí)別技術(shù)中取得了百分百的勝利。
我們先看一組照片:

能看出兩種照片的不同嗎?
如果不仔細(xì)看是看不出來(lái),甚至就算仔細(xì)看了,也未必能看出來(lái)
上面的圖片中,左邊的是原始圖片,右邊的是經(jīng)過(guò) Fawkes 偽裝過(guò)的
神奇的是,經(jīng)過(guò)處理后,人眼幾乎看不出差異,而在機(jī)器看來(lái)卻是完全不同的兩張臉
這是如何實(shí)現(xiàn)的呢?
借用 Fawkes 為照片穿上隱身衣[3] 這篇文章上的解釋?zhuān)?/p>
Fawkes 在公開(kāi)的研究論文[4]里,詳細(xì)描述了實(shí)現(xiàn)原理,不過(guò)比較復(fù)雜,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是:
Fawkes 并不是讓你的照片對(duì)人臉識(shí)別系統(tǒng)隱形,而是通過(guò)代碼做了一些微調(diào),讓你看起來(lái)好像另一個(gè)人,這個(gè)人可能時(shí)不存在的虛擬人像
關(guān)于虛擬人像,可參考 99% 的人并不知道 AI 生成人臉已經(jīng)達(dá)到什么水平[5]
Fawkes 原理示意圖:

前者是基于 Fawkes 算法來(lái)生成用戶(hù)圖像的偽裝版本,后者是通過(guò)追蹤器(Tracker)從網(wǎng)絡(luò)資源中檢索偽裝的圖像,并使用它們來(lái)訓(xùn)練未經(jīng)授權(quán)的面部識(shí)別模型。最終可以發(fā)現(xiàn)模型輸出的圖像與原始圖像并不相同
這是官方給出的效果對(duì)比:

應(yīng)用
看著很熱鬧,如何應(yīng)用呢?
Fawkes 提供了兩種應(yīng)用方式
第一種是桌面應(yīng)用,提供了 MAC 和 Windows 的下的軟件[6],下載后直接使用即可
而且使用起來(lái)簡(jiǎn)單粗暴:

轉(zhuǎn)化完后,會(huì)保存在原始圖片所在的目錄里
第二種,可以安裝 Fawkes 命令行工具
首先需要有 Python3.6 及其以上版本
然后需要安裝 TensorFlow 2.0 以上版本,具體安裝方法可以參考 TensorFlow 安裝[7]
最后使用 pip 安裝 Fawkes
pip install fawkes
如果安裝成功,就可以直接使用命令 fawkes 了
命令行參數(shù)為:
-m,--mode指定隱私和干擾等級(jí):min,low,mid,high。干擾等級(jí)越高,對(duì)圖像的干擾越大,并提供更強(qiáng)的保護(hù)。-d,--directory指定要操作的圖片目錄。-g,--gpu使用 GPU 進(jìn)行優(yōu)化時(shí)指定的 GPU ID。--batch-size批量?jī)?yōu)化的圖像數(shù)量--format指定輸出圖像的格式(png 或 jpg)
示例
fawkes -d ./imgs --mode min
將當(dāng)前目錄 imgs 里的所有圖片以最小保護(hù)力度進(jìn)行批量處理
兩種保護(hù)方式各有好處,可根據(jù)自己實(shí)際情況選擇
總結(jié)
雖然人臉識(shí)別還有待提高安全性,但辦法總比問(wèn)題多
我們?cè)诩訌?qiáng)安全意識(shí)的同時(shí),可以利用技術(shù)手段提高自我保護(hù)的力度
這才是真正有效的方式,也是讓自己不斷強(qiáng)大起來(lái)的方式
這下,媽媽再也不用擔(dān)心我的頭像安全問(wèn)題了,就聊到這里吧,趕緊去換一下社交網(wǎng)絡(luò)上的頭像
比心
參考資料
“人臉識(shí)別破解術(shù)”成黑產(chǎn)業(yè),護(hù)“臉”亟須查缺補(bǔ)漏: http://www.xinhuanet.com/2021-03/30/c_1127270651.htm
[2]Fawkes 官網(wǎng): https://sandlab.cs.uchicago.edu/fawkes/
[3]Fawkes 為照片穿上隱身衣: https://blog.dun.im/dun/fawkes-privacy-preserving-tool-against-facial-recognition-systems.html
[4]Fawkes 論文: https://www.shawnshan.com/files/publication/fawkes.pdf
[5]虛擬人像生成: https://www.infoq.cn/article/GUDcQdY3IAiS-CaaPhCk
[6]Fawkes 下載地址: https://sandlab.cs.uchicago.edu/fawkes/#code
[7]TensorFlow 安裝: https://tensorflow.google.cn/install/pip?hl=zh-cn#virtual-environment-install
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