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2021年07月27日 | 借助唇动检测技术 华为发明可修改式用户身份认证方案
2021-07-27 来源：爱集微
集微网消息，随着密码技术发展，智能终端设备解锁的方式也是多种多样。目前的终端设备解锁方式主要分为两种：密码特征解锁和生物特征解锁。
密码特征解锁包括数字密码解锁和图案密码解锁等，在输入时容易被旁人看见，也可以被暴力破解，而且复杂的密码容易遗忘。生物特征解锁包括指纹特征解锁和人脸解锁等，虽然基于指纹和人脸的解锁方案可以实现基础的用户身份认证，但是在实际使用时，用户手指的干湿冷热都会影响指纹的采集，而人脸也可以使用照片代替，因此需要额外的活体检测。
此外，基于指纹和人脸识别的方案，由于指纹和人脸数据具有唯一性，因此不能修改，用户在使用时也不够方便，不能做到对于身份数据的修改，因此存在一定的安全风险。
为了寻求一种较为灵活而又可以修改的用户身份认证方案，华为在2019年12月26日申请了一项名为“设备解锁方法和装置”的发明专利（申请号：201911362158.2），申请人为华为技术有限公司。
根据目前该专利公开的相关资料，让我们一起来看看这项基于唇动检测的用户身份认证方案吧。
如上图，为该专利中发明的设备解锁方法终端的硬件系统示意图，该系统包括：光源发射器110、光谱分析模块130、彩色摄像头140、中央处理器150、触摸屏160、非易失性存储器170和内存180。中央处理器用于唇动特征分析与解锁行为判断及外设控制；非易失性存储器用于保存程序文件、系统文件和唇动特征信息；内存用于系统与程序运行缓存；触摸屏用于与用户交互。
为了捕捉用户的面部特征，该专利中采用彩色摄像头、光源发射器作为光谱输入模块，光谱分析模块构成图像生成模块。例如采用红外发射器作为光源，对应的，使用红外光谱分析仪器作为光谱分析模块。光源发射器通过红外光编码影像放映场景，光源发射器输出普通激光光源，经磨砂玻璃与红外滤光片过滤后形成近红外光。
当用户在设定解锁唇动特征时，该方案可以实时分析唇动特征，同时中央处理器开始提取唇动特征值，并将其保存在存储器中。以在用户需要验证唇动特征以解锁屏幕时，实时获取唇动特征数据并提取唇动特征，数据会与系统中保存的唇动特征数据比对，如果匹配，则解锁成功，否则解锁失败。
如上图，为配置在硬件系统中的设备解锁方法的流程示意图，首先获取用户的唇动图像，摄像头获取的图像范围包括完整的人脸或者完整的唇部区域，以进行唇动识别。其次，根据唇动图像获取第一唇动特征，例如通过卷积神经网络或者长短期记忆网络提取唇动特征。
根据唇动特征，还可以获取相应的密码，该密码为用户对着摄像头读出的一段文字或一串数字。最后，根据第一唇动特征与第二唇动特征的匹配度判断是否解锁设备，第二唇动特征就是预先存储的用于解锁设备的唇动特征。例如设置匹配度超过80%时，系统则判断用户认证通过，而如果低于50%，则可以直接禁止解锁设备，以保证设备中数据的安全。
以上就是华为发明的依靠唇动检测实现的用户身份认证方法，借助于唇动特征来完成用户的身份认证，从而解锁设备。该方案具有灵活性、抗遗忘性、抗抄袭性和可修改性等优良特性，可以预测，在不久的将来，这样的用户身份认证方案就会出现在我们的身边。
史海拾趣
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