四種成功攻擊生物特征識(shí)別的手段
身份驗(yàn)證手段一直在進(jìn)步,但依然不是絕對(duì)可靠的。
口令的安全漏洞很多。用戶選擇短小又明顯的口令或者跨賬戶使用同一個(gè)口令的現(xiàn)象屢見不鮮。同時(shí),理應(yīng)保護(hù)客戶數(shù)據(jù)的公司企業(yè)經(jīng)常遭遇數(shù)據(jù)泄露事件,動(dòng)輒數(shù)百萬客戶憑證失竊。所有這些都導(dǎo)致我們無法信任現(xiàn)在的身份驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。
不過,別慌!口令并非身份驗(yàn)證唯一因素,數(shù)字證書、硬件令牌、生物特征等都可以用作身份標(biāo)識(shí)因素。如今,生物特征識(shí)別十分流行。這主要是因?yàn)橛闷饋砗芊奖悖聪率种富蛘咚€(gè)臉就能登錄,完全不用費(fèi)心去記冗長艱澀的口令。微軟Hello和蘋果FaceID就明顯昭示了身份驗(yàn)證的未來在于生物特征識(shí)別。
但是,生物特征識(shí)別技術(shù)真的可以解決身份驗(yàn)證中的所有安全問題嗎?
那可未必。生物特征是相當(dāng)精準(zhǔn)沒錯(cuò),但并非完全可靠。過去幾年,黑客和研究人員已多次騙過了生物特征識(shí)別解決方案。我們不妨看看以下4起生物特征識(shí)別黑客事件:
1. 小熊軟糖打敗指紋讀取器
說起生物特征,第一個(gè)浮現(xiàn)在腦海的恐怕會(huì)是指紋。指紋讀取器是計(jì)算界首批投入使用的生物特征識(shí)別設(shè)備之一,時(shí)至今日它們已無處不在。然而,它們同時(shí)也是研究人員首先攻破的生物識(shí)別技術(shù),而且騙過指紋讀取器的方法非常簡單。
2002年,名為松本勉的研究人員用普通小熊軟糖就騙過了指紋讀取器。松本用類似司法取證的方法從玻璃上粘下指紋,然后用粘性材料按取到的指紋做成手指。稍加處理,這些人造“手指”就能騙過指紋傳感器了。
當(dāng)然,隨著時(shí)間流逝,生物特征識(shí)別也有所發(fā)展?,F(xiàn)代傳感器分辨率更高,有的還會(huì)查看其它因素,比如溫度和心跳。不過,相應(yīng)的攻擊方法也沒有停下進(jìn)化的腳步。2013年,iPhone的TouchID推出后不久,混沌計(jì)算機(jī)俱樂部就破解了這一生物特征識(shí)別技術(shù)。更近一些,研究人員用紙張和膠水就黑掉了指紋讀取器。
雖然指紋讀取讓我們可以更方便地解鎖智能手機(jī),但我們還不能完全信任這種方法。
2. 騙過虹膜掃描器
電影里的虹膜掃描可炫酷了,但這種基于眼球的生物特征識(shí)別并非僅僅存在于科幻電影中。
但不幸的是,虹膜掃描比指紋讀取也安全不到哪兒去。2012年,研究人員用復(fù)制的虹膜圖像騙過了虹膜讀取器。其中最有趣的一點(diǎn)是,他們用生物特征識(shí)別系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的虹膜數(shù)據(jù)來復(fù)制的假虹膜。就像口令數(shù)據(jù)庫泄露造成口令被盜一樣,虹膜數(shù)據(jù)庫泄露也會(huì)導(dǎo)致眼球掃描器被騙過。
3. 紙片人臉愚弄人臉識(shí)別
生物特征識(shí)別最新的熱門趨勢(shì)就是人臉識(shí)別了。比如微軟的Hello,你看向電腦或手機(jī)就可以解鎖這些設(shè)備。這聽起來像是人們夢(mèng)寐以求的理想可用性,然而,愚弄人臉識(shí)別技術(shù)并不困難。
早在2011年,一位安全博主就發(fā)現(xiàn),僅使用靜態(tài)照片就可騙過安卓人臉掃描器。給自己照張相,把相片擺到手機(jī)前,進(jìn)入得毫無阻礙。后來,廠商升級(jí)了人臉掃描技術(shù),添加了“活性”檢查,要求做某種動(dòng)作以確??聪驍z像頭的是真人。
4. 3D打印機(jī)擊敗3D人臉掃描器
2017年,蘋果推出了名為FaceID的新人臉識(shí)別功能。表面上,用戶使用該技術(shù)的體驗(yàn)與其他人臉掃描器毫無二致。但在手機(jī)屏幕背后提供支撐的,是確保人臉識(shí)別更加準(zhǔn)確更難以被騙過的技術(shù)。
基本上,手機(jī)里安裝了發(fā)送無數(shù)紅外光線的傳感器(TrueDepth),可以準(zhǔn)確地繪制用戶的臉。這樣手機(jī)里就會(huì)存儲(chǔ)用戶人臉的3D數(shù)字表示,可從很多角度進(jìn)行識(shí)別。蘋果用機(jī)器學(xué)習(xí)強(qiáng)化了該功能,即便用戶帶著帽子、眼鏡或其他可能混淆傳統(tǒng)人臉掃描器的裝飾品,都依然能識(shí)別出來。
這些努力都應(yīng)能使人臉生物特征識(shí)別相當(dāng)可信,也確實(shí)強(qiáng)化了該識(shí)別技術(shù)。但是,就在蘋果推出FaceID一周后,越南某安全團(tuán)隊(duì)就宣稱攻克了該技術(shù)。該團(tuán)隊(duì)宣稱:利用3D打印機(jī)、2D人眼紅外圖像和石粉,再加上手工揉捏,就可以制作出能夠騙過FaceID的面具。老實(shí)說,還沒其他研究團(tuán)隊(duì)獨(dú)立驗(yàn)證過這一攻擊方法。
或許未來會(huì)出現(xiàn)更新的技術(shù)讓生物特征識(shí)別更難以被騙過,但目前為止2D和3D人臉掃描都還達(dá)不到完美的程度。
不過,這并不是說生物特征識(shí)別的未來形勢(shì)嚴(yán)峻。生物特征識(shí)別提供商會(huì)從這些失敗案例中汲取教訓(xùn),添加新的功能,讓識(shí)別系統(tǒng)更加健壯。同時(shí),新的生物識(shí)別特征也會(huì)持續(xù)涌現(xiàn),比如心跳、輸入節(jié)奏,甚至腦電波。
縱觀黑客史,意志堅(jiān)定的攻擊者總能找到方法復(fù)制、盜取或繞過他們需要的驗(yàn)證因素。如果僅依賴生物特征,我們會(huì)再次遭遇口令驗(yàn)證所經(jīng)歷的那些問題。而且,在利用生物特征識(shí)別身份驗(yàn)證的情況下,如果你的指紋或人臉特征被盜,你就再也不能使用它們進(jìn)行身份驗(yàn)證了。
在未來,生物特征將在身份認(rèn)證中起到重要作用。然而,任何身份認(rèn)證令牌都不是牢不可破的。最安全的做法不是完全依賴某種新式高級(jí)生物識(shí)別技術(shù),而是實(shí)現(xiàn)多因子身份認(rèn)證——使用1種以上的因子參與認(rèn)證過程。

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