本文基于清華大學CPU中心的最新研究成果“腕表動脈認證”，討論了現有的身份認證模式是否真的是最優解。

　　刷臉進火車站、按指紋打卡，這些身份認證技術已經深入到我們的生活之中。或許我們會質疑這些方法的隱私性，比如有段時間熱議的“為避免‘被’刷臉，一男子帶頭盔買房”;或許我們會關注認證的可靠性，比如蘋果3D結構光認證與視頻人臉認證優越性之爭。但是好像從未想過：現有的身份認證模式是否真的是最優解呢?

　　本文基于清華大學CPU中心的最新研究成果“腕表動脈認證”，和各位討論一下這個問題。

　　一、現在是怎么進行身份認證的

　　當我們在火車站刷臉進站的時候，就完成了一次身份認證。用戶要通過閘機，就需要讓閘機確認當前用戶的身份，閘機確認用戶身份后，查閱自己的數據庫，看看當前用戶有沒有買票，然后決定讓不讓通過。

　　在這個過程中，用戶把“人臉”這個生物特征提交給閘機，閘機利用這個生物特征去判斷當前用戶的身份。

　　類似的，指紋、虹膜、聲紋等所有身份認證手段都是用戶把自己的“生物特征”提交給設備，設備進行認證，然后執行“開鎖”“打卡”“支付”等服務。

　　現有所有的生物認證技術均采用這一模式：用戶提交生物特征->設備對比生物特征確認身份->根據身份認證結果提供對應服務。

　　二、腕表動脈認證技術

　　清華大學CPU中心最新研究成果，腕表動脈認證技術，則提供了一種新的身份認證模式。

　　動脈信號就是常說的脈搏信號，這種信號是一種源自于心臟跳動，受到人體生理結構所影響的信號。由于每個人的心臟跳動模式、動脈血管分布各不相同，因此每個人的動脈信號都是獨一無二的，這是動脈身份認證技術的理論基礎。

　　有小伙伴可能要問了，那之前為什么沒人用這種信號來做認證呢?原因就在于動脈信號不僅會受到人體靜態結構的影響，同樣會受到人的動態狀態的影響，例如運動、血壓、血管硬度等，我們稱之為動脈信號的“變異性”。這種“變異性”會導致利用普通的波形對比方法難以保證認證的準確性，因此動脈認證技術盡管很早就有論文提出，但是并未在真實場景中進行應用。

　　清華CPU中心研究人員主要工作正集中于此，研究團隊針對動脈信號開發出了一套專門的信號優化算法，有效解決大部分場景下動脈信號的“變異性”，從復雜的原始信號中提取出和人體的靜態結構強相關的部分。這部分信息不那么容易被輕易改變，從而有效的解決了“變異性”對認證結果的影響，拓寬了動脈認證的時效性和準確性。此外研究團隊通過實驗采集大量用戶數據，訓練出了能夠利用動脈信號來區分不同人的人工智能模型。

　　簡單來說，他們做了兩件事：1、去除了無關因素的影響，讓信號更穩定，應用范圍更廣;2、利用人工智能技術找到不同人動脈信號之間最本質的區別，讓認證更準確。

　　進一步，他們把這項技術應用到智能手表，于是有了“腕表動脈認證”。

　　三、優點

　　腕表動脈身份認證技術有三個最大的優勢：1、難以克隆;2、持續認證;3、無感認證。

　　難以克隆：動脈信號是一種身體內部的信號，相比于“人臉”、“指紋”、“聲紋”、“虹膜”這些身體表面的特征更加難以被非法復制。

　　持續認證：采用腕表進行認證可以保證用戶在佩戴手表的同時，手表始終在后臺采集數據，并確認用戶的身份，持續不斷的對用戶身份進行監測。

　　無感認證：利用腕表進行動脈認證不需要人進行“刷臉”、“按指紋”等配合動作，在認證的同時“該干啥還干啥”，不影響人的正常工作和生活。

　　腕表動脈認證技術憑借以上三個主要優點，可以達到以下兩個效果：

　　1、腕表動脈認證極大的降低了“身份認證”的難度

　　以往身份認證都是由設備端來完成，當用戶通過閘機的時候，需要在閘機上安裝一個人臉識別設備，當用戶解鎖手機的時候，需要手機上安裝一個指紋傳感器，當用戶需要需要開啟門鎖的時候，門鎖上也需要安裝一個指紋傳感器。

　　而采用了腕表動脈認證，則“身份認證”這個任務由用戶端完成，也就是通過用戶佩戴的手表來進行認證，外部的閘機、門鎖、手機等設備只需要接收認證結果即可。

　　這種身份認證模式的第一個好處是極大的降低了身份認證的成本。具體來說，采用腕表動脈認證，可以讓以往需要進行身份認證的設備，例如閘機、打卡機、指紋門鎖等不再需要集成身份認證模塊。設備端只需要接收腕表發來的身份信息，然后根據身份信息提供相應的服務。

　　第二個好處是讓以往不能或不方便進行身份認證的設備也可以輕松進行認證，例如機床、汽車、甚至冰箱、洗衣機、空調、燈具等能任何想到的電子設備。不論什么設備想識別用戶的身份，只需接收手表發來的身份信息即可。

　　2、腕表動脈認證為用戶打上了唯一而且可信的“身份標簽”

　　換個角度去想，腕表實質上不再是一種“身份認證裝置”，而可以看做是每個人在互聯網或物聯網中的唯一而且可信的身份標簽，或者說代理人、通行證。當物聯網設備看到了這個標簽，就可以確定是見到了用戶本人(因為如果非用戶本人佩戴手表，手表的身份認證無法通過，將不再對外提供身份信息)。從而實現了一種更加自然、便利的身份確認方式。

　　互聯網和物聯網存在的意義就是為人提供服務。在互聯網當中，已經能夠實現“主動服務”，例如今日頭條、抖音等內容類服務可以根據用戶喜好進行內容推送，淘寶京東等購物類服務可以根據瀏覽記錄提供商品推送等。那物聯網設備是不是也可以主動的來為人服務呢?

　　有了動脈認證腕表這個標簽，就可以實現這種主動服務。比如主人回到家，家里的空調、燈具、窗簾等智能設備可以自動識別身份，按照個人喜好進行主動服務;智能汽車可以檢測到主人的身份，進行相應的配置;工廠的機床、操作臺可以根據當前控制者的身份提供對應的個性化配置等。

　　一旦物可以輕松的識別人，物就可以主動為人提供服務，人與物可以實現更加自然的交互。

　　四、應用場景

　　物聯網領域

　　智慧監獄：犯人佩戴動脈認證手表，結合室內定位技術，有效防止犯人越獄。

　　智慧物業：物業安保人員佩戴動脈認證手表，結合衛星定位，巡邏軌跡一目了然，解決安保人員不按軌跡巡邏問題。

　　智慧工廠：關鍵崗位人員佩戴動脈認證手表，防止人員擅自離崗或找人頂替;結合室內定位實現危險區域電子圍欄。

　　智慧門禁：自動檢測用戶權限，用戶接近門鎖自動開鎖，防止其他人拿合法用戶的門禁卡通行。

　　智能門鎖：腕表認證代替指紋、人臉;動脈信號不可克隆特性提高門鎖安全性。腕表認證代替密碼、門禁卡，解決密碼或門禁卡被盜用的風險。

　　智能家居：智能設備自動檢測人員身份，提供面向單個用戶的個性化服務。

　　關鍵人員行為監測：軍隊、政府中攜帶機密信息或執行重要任務的人員佩戴腕表可實現行為軌跡實時監測，且保證身份信息真實有效。

　　關鍵區域人員監測：核電站、軍事基地等重點區域內人員或訪客佩戴動脈認手表，對人員行為軌跡實時檢測，且能夠保證一定是本人的行為軌跡。

　　教育領域：考生身份識別，佩戴腕表參加考試，持續檢測人員身份，有效防止替考行為。

　　互聯網領域

　　移動支付：腕表作為支付憑證，隨時隨地在互聯網或物聯網(例如無人超市)中進行支付，無需二次認證。

　　賬號登錄：與手機配合，可隨時隨地登陸任何賬戶，無需再次進行身份認證。

　　實名認證：在網絡中的任何時刻、任何行為都是實名的。

　　五、總結

　　回到我們最開始的問題：現在的身份認證模式真的是最優嗎?我認為并不是。

　　看過三體的同學可能還記得這樣一個片段：當主角羅輯冬眠了一百多年醒來后，大街上的廣告牌、井蓋、汽車，餐廳的機器人服務員、甚至家里的沙發全都認識他，自動根據他的喜好進行服務。消費也不再需要付款，全都由后臺自動實現。后來才知道，在未來，每個人的手臂上都植入了一塊芯片，物理世界中的所有東西都可以自動遠程識別這塊芯片，并且為人提供服務。

　　這些片段雖然來自于科幻小說，但是我認為這就是人與物理世界的最佳模式，人和物理世界的交互本就應該這么自然。人類研究開發出眾多的智能設備，本身就是為我們進行服務的，他們本就該認識我們。我走到一扇門前，門就該自動為我打開;我走到一個房間，燈和空調就該根據我的喜好自動調節好;我來到車旁，車就應該自動調節好座椅、空調等。

　　動脈認證腕表就是小說中的“芯片”，甚至要比植入手臂的芯片更加安全，因為芯片離開人體后依然有效，而腕表動脈認證能夠真正實現“離開機主立即失效”。

　　總而言之，腕表動脈認證不僅是一種新的身份認證技術，更是一種新的身份認證模式。腕表動脈認證技術帶來了一種更加自然、和諧的身份認證方式，是最適合物聯網時代的身份認證技術。

　　聲明: (文章來源：數據派THU )本文文版權歸原作者所有 靈動核心環境服務平臺登載此文目的為傳遞更多信息，如文標注來源有誤或不同意轉載或圖片有侵，請您及時在頭條私信我們，我們會第一時間撤除