从《哪吒之魔童闹海》看生物特征识别技术在网络安全中的应用

原创 sanlihesec 独角鲸网络安全实验室 2025-02-08 03:51

大家好！今天，我想和大家聊聊一个非常有趣的话题，它源于最近大火的电影《哪吒2》。你们还记得那个情节吗？无量仙翁去天牢，结果需要扫脸才能打开门。这本来是个高科技的设定，但问题来了，之前他被哪吒和敖丙揍得很惨，脸都变形了，系统直接识别不了。没办法，只能重新录入现在的样子才能进去。可等他出来的时候，脸上的伤好了，又变回原来的样子，系统又识别不了了，结果只能再次挨打。是不是很搞笑？
但笑完之后，我突然想到了一个非常严肃的问题——生物特征识别在网络安全中的应用。

看电影的时候我在想，其实完全可以让无量仙翁的两个弟子变成无量仙翁的样子就可以扫脸开门了，为什么不这么做呢？其实，这涉及到生物特征识别技术的一些关键问题。
首先，生物特征识别技术的核心在于其独特性和不可复制性。
每个人的生物特征都是独一无二的，即使是无量仙翁的弟子，也无法完全复制他的生物特征。
其次，生物特征识别系统通常会结合其他安全措施，
如活体检测等，以防止伪造和冒充。因此，即使弟子们变成了无量仙翁的样子，也很难通过系统的验证。

一、生物特征识别技术的进化史

生物特征识别技术的历史其实非常悠久。早在古代，人们就已经开始利用生物特征来进行身份识别了。比如在古埃及，法老们会用指纹来签署重要的文件，以证明自己的身份。当然，那时候的技术肯定没有现在这么先进，但这种思想却一直延续到了今天。

随着科技的不断发展，生物特征识别技术也在不断进步。从最初的指纹识别，到现在的面部识别、虹膜识别、声纹识别等等，种类越来越多，也越来越精准。根据相关数据显示，目前全球生物特征识别市场的年增长率已经超过了 20%。这说明什么？说明这项技术已经得到了越来越广泛的应用，而且未来还有巨大的发展空间。

二、生物特征识别技术的技术手段

生物特征识别技术的技术手段多种多样，主要包括以下几种：

（一）指纹识别

指纹识别技术是最为常见的一种生物特征识别技术，其原理是将个人的指纹特征信息与预先存储的模板进行比对，从而实现身份验证。指纹识别的优点在于其历史悠久、技术成熟且成本较低。然而，由于指纹易于被复制和伪造，因此存在一定的安全隐患。

（二）人脸识别

人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。通过采集含有人脸的图像或视频流，并自动检测和跟踪人脸，进而进行一系列相关技术处理，实现身份验证。人脸识别的优点在于非接触性和自然性，但容易受到光照、面部朝向和表情等因素的影响。此外，隐私和安全性问题也是人脸识别技术的争议点。

（三）虹膜识别

虹膜识别技术是基于眼睛虹膜的纹理特征进行身份识别的一种技术。虹膜的纹理特征具有高度的独特性和稳定性，因此虹膜识别技术具有非常高的准确率和安全性。然而，虹膜识别技术的成本较高，且需要专门的设备进行采集和处理。

（四）声纹识别

声纹识别技术是基于个人的语音特征进行身份识别的一种技术。每个人的语音特征都是独一无二的，因此声纹识别技术具有较高的辨识度。然而，声纹识别技术容易受到环境噪声和语音变化的影响，因此在实际应用中需要进行一定的预处理和优化。

三、生物特征识别技术在网络安全领域的应用

生物特征识别技术在网络安全领域的应用越来越广泛，以下是一些具体的应用场景：

（一）身份验证和访问控制

生物特征识别技术被广泛用于身份验证和访问控制。例如，指纹扫描、面部识别和虹膜扫描等技术被用于解锁智能手机、笔记本电脑以及高安全性环境。

（二）多重身份验证（MFA）

生物特征识别可以作为多重身份验证的一部分，通过多层验证增强安全性。例如，银行和金融机构使用生物特征识别技术来验证用户身份，防止未经授权的访问。

（三）数字支付

生物特征识别技术越来越多地用于授权数字支付和在线金融交易。例如，指纹和面部识别被用于支付验证，提高交易的安全性和便捷性。

（四）数据加密

生物特征识别技术可以用于解锁加密数据，为敏感信息添加额外的保护层。例如，企业使用生物特征识别技术来保护机密数据，防止数据泄露。

（五）行为生物识别

除了身体特征之外，行为生物识别技术还可以分析个人的模式，例如打字节奏或导航习惯，以增强安全性。这种技术可以用于检测异常行为，防止未经授权的访问。

（六）先进尝试

在网络安全领域，生物特征识别技术还有一些更先进、更实验性的尝试：

1.深度伪造（Deepfake）检测
 ：随着深度伪造技术的发展，生物特征识别技术被用于检测和防止深度伪造攻击。通过分析视频和音频中的生物特征，可以识别出伪造的内容，保护网络安全。

2.对抗攻击检测
 ：生物特征识别技术还可以用于检测对抗攻击，即攻击者通过生成虚假的生物特征数据来欺骗识别系统。通过结合机器学习和深度学习技术，可以提高系统的抗攻击能力。

3.生物特征识别与区块链结合
 ：将生物特征识别技术与区块链技术结合，可以提高生物特征数据的安全性和隐私保护。区块链的分布式存储和加密技术可以防止数据被篡改和泄露。

4.多模态生物特征识别
 ：多模态生物特征识别技术结合了多种生物特征识别技术，如面部识别、虹膜识别和声纹识别，以提高
识别的准确性和可靠性。这种技术在高安全性环境中具有广泛的应用前景。

五、生物特征识别技术在信息战争中的经典案例

在最新的信息战争中，生物特征识别技术还有以下一些经典的案例：

1.美国国防部的生物特征识别系统。
美国国防部是生物特征识别技术在军事领域的早期使用者之一。早在 2003 年伊拉克战争期间，美国海军陆战队就广泛使用了名为 “BAT” 的生物特征识别系统。该系统包括面部信息识别软件、指纹读取设备、数码相机和可连接信息资料库的电脑，主要用于验证军人身份、识别敌人和友方以及监控边境。然而，BAT 设备因其体积大、信号不稳定以及数据库范围过窄等缺点最终被更为先进的设备取代。

2.美国海军陆战队的 IDS-MC 系统。
美国海军陆战队要求 InCadence 公司建立了一套名为 IDS-MC 的生物识别系统，可以捕捉对象的指纹、虹膜和面部等生物特征数据，并与现有数据库进行比对。该系统在非常规战争中发挥了重要作用，帮助识别敌友，提高了军事作战的效率和准确性。

3.美国的 US-VISIT 计划。
“9·11” 事件之后，美国政府强调在边检、执法、民用航空等领域应用生物特征识别技术。2017 年，特朗普在行政命令中要求全面建立生物识别的出入境系统 “US-VISIT” 计划。该系统通过机器设备自动扫描指纹、拍摄人脸图像来收集持有美国签证人员的生物信息，并建立个人资料，加强了美国的边境安全。

4.伊拉克和阿富汗战争中的应用。
在伊拉克和阿富汗战争中，生物特征识别技术被广泛应用于扣押人员管理、高价值目标锁定、支援法治行动等方面。2004 年，海军陆战队首次实战运用 “生物特征识别自动化工具套装”（BAT）系统，通过监控进出城市的人流，识别藏匿在人流中的叛乱分子。到伊拉克作战行动后期，美军已汇集编制出一个含有 300 万条个人信息的生物特征识别数据库。在阿富汗，美军搜集了超过 250 万条生物特征识别记录，并在可进行生物特征识别的监控名单上列出了约 3.3 万条个人身份信息，有效地区分了武装分子和平民。

六、生物特征识别技术在企业网络安全的注意事项

作为企业，在网络安全中应用生物特征识别技术时，首先应关注数据保护与系统安全性。生物特征数据应进行加密存储，严格限制访问权限，并遵循相关法规确保合法合规。同时，采用具有防伪攻击能力的系统，定期更新以修复安全漏洞，并结合多重身份验证机制，提高系统的整体安全性。此外，企业应考虑生物特征识别技术在身份验证、数据加密和行为分析等实际应用场景中的实用性，确保技术方案具有良好的成本效益和可扩展性。通过这些措施，企业可以有效利用生物特征识别技术加强网络安全防护。

在实施生物特征识别技术时，企业还需重视员工培训与应急预案的制定。对员工进行安全意识和技术培训，提高其对生物特征数据重要性的认识，防止因人为疏忽导致的安全问题。同时，制定应急预案，以应对系统故障或遭受攻击的情况，确保能够迅速恢复系统运行，减少损失。通过这些综合措施，企业可以更好地利用生物特征识别技术提升网络安全防护能力。

七、给无量仙翁的建议

根据我们的分析，给无量仙翁提出以下建议，在不挨打的前提下，如何可以顺利出门：

（一）提前备份生物特征数据

无量仙翁可以提前将自己的生物特征数据备份到一个超级安全的地方，比如用上古禁制封存起来，或者存放在只有自己能打开的乾坤袋里。当面部受伤无法识别时，就可以取出备份数据，让生物特征识别系统对照验证，轻松通过。要是能弄个自动比对的法器就更好了，一输入数据就能瞬间判断，省时省力。

（二）使用多模态生物特征识别

无量仙翁可以打造一个集多种生物特征识别于一体的法器。比如，结合指纹识别、虹膜识别和声纹识别的功能。这样，即使面部受伤，指纹、虹膜或者声纹还能派上用场，大大提高识别的成功率。要是法器还能根据情况自动切换识别模式，那就更完美了，完全不用担心识别不了的问题。

（三）携带辅助身份验证工具

无量仙翁可以随身携带一些辅助身份验证的宝贝，比如刻有自己道号的玉牌、代表身份的法印等。当生物特征识别系统出问题时，就拿出这些宝贝来证明自己的身份。要是这些宝贝还能和生物特征识别系统联动，一靠近就能自动验证，那就更方便了，完全不用担心进不了天牢。

（四）提前通知生物特征识别系统

无量仙翁可以在出门前，用传音入密的法术通知生物特征识别系统，告诉它自己可能会受伤，让系统提前做好准备。系统可以根据提示调整识别算法，变得更灵活，即使面部受伤也能准确识别。要是系统还能自动学习无量仙翁的变化，那就更厉害了，完全不用担心识别不了。

七、结语

总之，生物特征识别技术是一项非常重要的技术，它在网络安全领域有着广泛的应用前景。从身份验证到数据加密，从行为分析到对抗攻击检测，生物特征识别技术正在不断推动网络安全的发展。虽然这项技术并不是万能的，也存在一定的安全隐患，但随着技术的不断进步和创新，我们有理由相信，生物特征识别技术将为我们的网络安全提供更强大的保障。