信息安全需求高涨，生物识别技术蓬勃发展
2017-12-04 21:56:22 来源：微迷 评论：0 点击：
生物识别技术是通过电脑与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性（如指纹、人脸、虹膜、指静脉等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定。
近几年，有许多的“旧”科技，因技术的突破或是某个产业的导入，而再度从人们的记忆深处被意识到，例如虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、人工智能（AI）等。近期又有一项技术，因智能手机业者的采纳，迎来一波新的应用高潮，甚至将从智能手机出发，拓展到其它移动设备或消费类电子领域，不仅为消费类市场带来新的商机，也为相关半导体业者迎来春燕，这项技术就是——生物识别（Biometric）。
生物识别技术是通过电脑与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性（如指纹、人脸、虹膜、指静脉等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定。事实上，生物识别技术尤其指纹识别，早被一些企业单位用于“重要区域”的门禁系统，但2013年苹果（Apple）iPhone 5采用指纹扫描搭配Touch ID安全协议后，其它智能手机业者如三星（Samsung）纷纷跟进，使指纹识别技术率先进到智能手机系统。
接下来，三星在今年4月推出的Galaxy S8，整合人脸识别技术，以及虹膜识别、指纹扫描等生物识别技术。而今年苹果iPhone问世10周年纪念旗舰机种X以人脸识别Face ID取代过去的指纹识别，更让生物识别市场为之沸腾。不仅如此，阿里无人商店带动的刷脸购物，也让生物识别技术朝商务应用拓展。
爆红！市场前景可期
随着生物识别技术在智能手机找到新的一片天，并逐渐将“势力范围”拓展到智能手机以外的移动设备或商务应用，生物识别技术的市场发展也较过去更加蓬勃。不仅市场调研机构的调查结果积极正面，半导体业者也摩拳擦掌，准备抢攻越来越大的商机大饼。
在智能手机方面，根据Acuity Market Intelligence的调查，2017年有近三分之二的新款智能手机具有生物识别能力，不仅如此，该单位并预测包括智能手机、可穿戴设备与平板电脑上的移动生物识别市场年营收将从2016年的65亿美元成长至2022年的506亿美元，复合年成长率接近41%。即使市场对于生物识别技术的隐私及安全性仍有隐忧，但2017年底前，全球具备生物识别的移动设备数量将高达19亿台，加上目前Android系统智能手机的指纹识别功能已开始从旗舰机型下放至中低端产品，预计2019年生物识别技术在智能手机的渗透率将达100%。因此可预期2022年，全球内建生物识别的移动设备可望达到55亿台，此时，可穿戴设备与平板电脑生物识别技术的普及率也将达100%。
内建生物识别移动设备市场占有率预估（来源：Acuity Market Intelligence）
即使生物识别技术早已被应用在非消费类市场，但目前全球生物识别主要应用的确是在手机等消费类电子领域，其次才是金融与安全应用。ABI Research表示，生物识别市场的成长动能主要来自智能手机的嵌入式指纹传感器，在手机等移动设备市场带动下，2016年全球指纹识别传感器出货量约为7.8亿颗，占整体生物识别传感器出货量的96%，预估2021年，指纹识别传感器出货量将上看20亿颗。
随着手机大厂将其它生物识别技术整合至智能手机中，未来整体生物识别传感器市场规模可望显着成长。预期从2017年到2020年的4年间，全球生物识别传感器出货量复合年成长率（CAGR）可达31.2%，2020年整体市场规模将较2015年成长约4.9倍。
生物识别市场快速成长的原因，高通分析，目前常用的生物识别机制包括虹膜与指纹，未来包括人脸与语音验证也会逐渐普及。这是由于使用者设备中储存的信息越来越多，包括用户资料、电影、音乐、图片，以及移动银行、移动支付等重要应用程序（App）所产生的数据。因此要能快速且稳健地解锁这些信息以供使用就变得非常重要，再加上目前只通过密码的防护措施已无法提供足够的保护，进一步促使生物识别的应用日渐广泛。
另外，生物识别还能协助确认设备本身，以及设备收到输入指令的安全性。例如没有屏幕的智能麦克风，如果想要验证使用者的身份，如只允许你自己输入语音进行上网购物，其他人不行，那么就必须配备生物识别机制。此外，联网保全摄影机可用虹膜或人脸识别机制，只对符合特征的人提供使用权限。
可以想见，未来需要的是多重因素的生物识别验证，尤其是移动支付功能日渐普及之后，使用者对于移动设备内部信息安全的需求，将更加高涨。至于什么时机会用到多重因素验证则要看情境而定，例如具高价值的银行交易就需要多种类型的验证，如虹膜与指纹；当然有些情况仍只需一种验证机制，例如手机解锁。但无论何种移动设备的使用情境，设备储存的信息要能更安全无虞，将刺激业者导入更多样的生物识别功能，进一步驱动生物识别市场的持续成长。
2021年生物识别市值将达300亿美元 （来源：科技政策研究与资讯中心；单位：10亿美元）
科技日新月异功不可没
其实，生物识别技术早已出现，何以到此时才开始大鸣大放？索思未来科技（Socionext）战略销售组销售部专项总监颜国荣认为，从技术本身的发展来看，生物识别技术现阶段能够再度跃起归因于各式各样科技的进步，例如摄像头图像画质的再提升、图像处理相关芯片的性能再提高，以及识别算法的新进展，都是让生物识别技术得以获得市场重视的原因。
举例来说，电视机目前主流画质来到4K，8K电视也有业者已发布产品，但是8K机型目前的出货量仍偏低，现阶段唯有2020年日本东京奥运时会运用8K画质传递图像。索思未来科技总裁暨营运长井上周说明，4K电视刚推出市场时，日本消费者最为惊讶的是，一些女艺人脸部的“岁月痕迹”几乎无所遁形，让消费体会到高画质电视的“犀利”，也因此业者顺势接着发展8K影像。
不过，井上周也指出，8K画质对于消费者的眼睛来说已达“极限”，接下来的16K画质对于消费者眼睛来说，已经看不出有什么样的差别，但是，8K画质却能助力生物识别技术，尤其人脸识别，进一步提高识别精准度。换句话说，要提升人脸识别的精确度，高画质图像的发展势不可免。
不仅如此，5G移动通讯、云端架构与算法的推进，也让生物识别技术能在与安全相关的市场站稳脚步。井上周表示，5G通讯技术将实现机器对机器（M2M）、物连物的愿景，此时收集的庞大信息量中，有很多很有可能是无效、或是多余的信息。此时，如此庞大的信息量就必须通过5G网络送往云端进行处理及整合。如此一来，将能迅速将正确的识别信息传送回前端设备，借此提升人脸识别与其它生物识别技术的精确性。
人工智能（AI）强化生物识别技术准确度
除上述提到的更高解析度、更快速网络外，云端内建的算法，也是提高生物识别技术精确度不可或缺的工具。
高通表示，当前的生物识别已运用以深度神经网络（DNN）所建构的人工智能（AI）技术。举例来说，3D人脸识别与语音验证等生物特征识别机制都是采用DNN技术，让不该放行却通过的接受误差率（FAR）压到极低的水准。
颜国荣则强调，人工智能具备强大的演算能力，而该技术的进展也让其开始进入到各种应用领域。生物识别技术对于算法的要求也相当的高，因此势必可以看到生物识别技术借重人工智能算法提高识别的效率与精准性。
简易、快速、安全 缺一不可
生物识别被使用的原因除了消费者或企业对于信息安全方面的重视外，在使用时无须复杂的程序，以及的确具备较高的防护效果，都是关键因素。高通表示，不论设备上所使用的是何种生物识别功能，也无论设备属于何种类型，生物识别解决方案都该具备执行流程简单、操作简易、能够快速完成等特性。其中，低延迟的特性至关重要，要让使用者愿意去使用更强大的生物识别功能，则使用的体验必须维持相似性，也就是必须运作良好、速度快、具可靠性等。
但生物识别也不是完全没有风险可言，井上周提到，牵涉到生物识别信息须经网络传递时，就得考虑信息是否能安全地进行传输。此外，消费者对于自身“生理密码”相关隐私权的考量，也将衍生生物识别技术如何兼顾隐私权与精确度的问题。
关于生物识别技术的风险，杭州晟中继资料安全总裁邱柏云也提到，生物识别技术应用便捷，但是生物特征不像密码，被盗后还可以修改，例如指纹特征一旦被破解，将会终生被破解。而且现在操作系统安全性漏洞频现，黑客无处不在，个人隐私常被出卖，因此安全性会是生物识别技术相关发展业者需要特别关注的议题。
高通认为，移动设备内建的移动平台处理器硬件所支持的安全性是确保使用者的生物识别信息全程安全地进行获取、分析、比对，以及储存的基础。这当中涉及的技术包括提供一个稳健的信任执行环境（Trusted Execution Environment），以及保护连结至处理器的硬件链路。举例来说，当验证码在处理器的信任执行环境运行后，摄像头或指纹传感器与处理器之间的传输通道必须严加守护，如此整个生物识别验证流程才能无缝衔接且安全无虞。
恩智浦（NXP）资深业务总监Philippe Dubois表示，有鉴于用于获取生物识别凭证的传感器或摄像头/相机并不是完全安全的装置，因此，这些装置获取的任何指纹或图像都需要与原存取的参考资料进行匹配，而此参考资料是对获取到的生物识别凭证的最终验证，其必须在安全环境中进行防护/储存。
因此，嵌入式安全元件（Embedded Secure Element）也将是维护设备生物识别功能安全性的成员之一。Dubois强调，嵌入式安全元件与任何形式的生物识别验证结合，将使整体系统结构更为安全，该元件将可为应用程序创建更高的安全性，同时提供无缝的使用者体验。
未来发展
生物识别技术受到消费类市场的青睐而有不错的前景，未来生物识别技术的发展又会是如何呢？
触控退场，生物识别时代来临？
Gartner资深分析师Jim Dearing表示，在消费类市场中，除了智能手机之外，智慧家庭也已开始利用生物识别技术，控制家中的家电系统或是维护居家安全。事实上，这些工作，先前都是通过触控技术搭配控制面板或是移动设备触控屏幕来执行，但语音较触控更为直觉、便利，使用者仅需“动口不动手”就可以遥控智慧家庭内部成员，的确相对便利许多。
也因此从苹果、Amazon、Google与Microsoft积极抢夺语音控制智慧家庭的主导权，也可预想生物识别技术，未来将不仅在移动设备具备高渗透率，在其它领域也将有不错的切入契机。不过，Dearing亦认为，这并不代表触控技术将退出智慧家庭或移动设备等消费类市场，而将是与生物识别技术相辅相成，打造更便利、舒适且安全的环境予大众。
消费类市场带动其它产业采用
除了消费类市场外，未来生物识别也会更深入到其它产业。井上周以日本职场现状举例，针对日本上班族女性步入婚姻，并产下下一代的贡献，日本政府与企业已开始鼓励女性在婚后，可在家工作以照顾好家中新生代，因此视频会议的需求开始提升，但为了避免非公司同仁“黑”入企业网络参加会议，获取公司机密，因此企业也开始通过高清晰度的摄像头与人脸识别技术，确保参加会议的同仁不是外人所假冒。
高通则认为，目前有许多厂商根据其使用情境研判，要在其设备上导入哪一种生物识别技术做为设备的验证类型最为适切，也许融合多种生物识别技术，或许仅采用单一技术，但各式生物识别技术还是会持续发展。
此外，高通并观察到，有许多企业正在实验其它种类的验证机制，不限于利用人类身上的特征，而是通过走路姿态，以及设备和使用者之间接近的状态，这种接近传感验证机制可用来建立设备与使用者验证评分，系统根据评分数据决定是否放行设备上的特定功能，这也将成为未来生物识别技术的一环。
市场蓝海在哪儿？
在生物识别技术市场蓬勃发展的同时，对于此领域有兴趣的业者不禁会问，市场蓝海在哪儿？事实上，可以想见，较早被使用进智能手机，且技术发展较成熟的指纹识别，市场相对已呈现红海的态势。
众所周知，指纹识别技术在智能手机上不到3年的时间便成为标配。这跟苹果三星手机当初开启市场相关，更重要的是，中国厂商加入后，快速开发指纹识别模组，并在技术成熟后，利用晶圆制造和封装的产能优势，快速降低成本，使得智能手机都能用得上和用得起指纹识别技术。
也因此，手机指纹识别芯片已经是一片红海。新厂商或后进入者，纷纷感叹市场虽大，但却肥肉难以入嘴，看得到却吃不到。目前也可观察到，不少厂商选择避开智能手机市场，转战其他领域，并取得很不错的效果。
Dubois则认为，如何应用生物识别验证的具体方式与生物识别验证的实际使用息息相关。虽然在线上（on-line）或在应用程序中（in-app）使用语音或人脸识别结合手机进行验证确实有优势；但在非接触式POS机上的交易方式是将移动设备转移到终端POS点击后付款。在这样的应用环境中，指纹认证的使用仍将占上风。
至于虹膜识别或人脸识别市场，则因刚起步，加上许多更加要求安全隐私的应用纷纷导入，可说是相关厂商可以追求的蓝海商机。中国中科虹霸副总经理邱显超指出，金融领域对于用户的身份认证有较强需求，而虹膜识别的高安全性、稳定性、防伪性和在超大规模信息库上的快速匹配等优点，特别适合应用于银行等高安全、人数众多的领域。
移动终端的应用发展已普及并融入到人们的生活和工作当中。与此同时，移动终端也面临着越来越多的安全威胁和挑战，指纹识别、密码等技术目前广泛应用于移动终端设备。不过，由于上述技术存在容易彷冒、被盗、误判率高等安全隐患，更高安全等级的生物识别技术在移动终端的应用已成为未来的发展趋势。
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