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什么是生物识别?它如何用于安全?

什么是生物特征识别?它在安全领域发挥什么作用?
要点速览
  • 生物识别(biometrics)利用指纹、人脸特征、语音模式等人体生理或行为特征来验证身份。当与其他认证方式结合使用时,生物识别的安全性最佳。
  • 生物识别数据可能通过钓鱼、数据库泄露或由 AI 驱动的冒充手段被窃取或滥用。与密码不同,生物识别的身体特征一旦泄露无法轻易更改。
  • 深度伪造与注入攻击对生物识别验证构成越来越大的威胁。根据 iProov 的报告,注入攻击在 2025 年增长了 741%,这凸显了加强身份核验的必要性。
  • 通行密钥(passkey)通过将加密凭证与基于设备的认证结合,常借助生物识别或 PIN 解锁,为传统密码提供更安全的替代方案。

生物识别正在成为个人与企业安全体系中的重要一层。由于它基于人与行为的独特标识,乍看之下似乎滴水不漏。但单独依赖生物识别作为唯一认证手段仍存在风险,因此需要谨慎对待。

现代网络安全工作的重点是尽量降低这种强大安全手段的风险:传统密码长期以来一直是薄弱环节,而生物识别试图通过把身份凭证绑定到人体及行为模式来解决这一问题。

在本文中,我们将介绍 网络安全 中生物识别的基础知识。为便于理解,我们会回答一些常见问题:

  • 什么是生物识别?
  • 生物识别数据指的是什么?
  • 什么是生物识别扫描仪?
  • 生物识别安全有哪些风险?
  • 如何让生物识别更安全?

什么是生物识别?

简要定义:生物识别是用于识别个人的生物或身体特征。例如,指纹映射、人脸识别与视网膜扫描都是常见的生物识别技术,但这只是最广为人知的几类。

研究人员还指出,耳廓形状、坐姿与步态、独特体味、手部静脉以及面部表情变化等,也可作为识别个体的特征。这些特征进一步扩展了生物识别的范围。

三类生物识别安全技术

生物识别除安全用途外还有其他应用,但在安全场景中通常可归为三类:

  1. 生物学层面的生物识别
  2. 形态学生物识别
  3. 行为型生物识别

生物学层面的生物识别 利用基因或分子层面的特征。这类可能包括 DNA 或血液等,通过体液样本进行评估。

形态学生物识别 涉及身体结构,如眼睛、指纹或面部轮廓等物理特征,可被映射并用于安全扫描。

行为型生物识别 基于每个人独特的行为模式。走路方式、说话方式甚至键盘输入习惯,如果被持续跟踪,也能用来识别身份。

生物识别安全如何工作

生物识别识别在日常安全中作用日益凸显。生理特征相对固定且具有个体差异——即使是双胞胎也有差异。单个人的生物识别特征可以替代或至少增强计算机、手机以及受限场所的密码系统。

一旦采集并映射出生物识别数据,这些数据会被保存以便与未来的访问尝试进行比对。大多数情况下,这些数据会被加密并存储在设备内或远程服务器上。

生物识别扫描仪 是用于采集生物识别以核实身份的硬件。扫描结果会与已保存的数据库匹配,从而决定是否授予访问权限。

换言之,生物识别安全意味着你的身体成为解锁访问的“钥匙”。

生物识别被广泛使用的两个主要原因是:

  • 使用方便: 生物识别随身可得,不会遗失或忘记。
  • 难以复制: 生物识别特征通常比密码更难被猜测或仿造。但生物识别数据仍可能被窃取,认证系统也会被欺骗。

尽管这些系统并不完美,但它们为网络安全的未来带来了巨大潜力。

生物识别安全的实例

以下是一些常见的生物识别安全实例:

  • 语音识别
  • 指纹扫描
  • 人脸识别
  • 虹膜识别
  • 心率传感器

在实际中,生物识别已在许多行业得到有效应用。

银行、医疗和交通等行业使用生物识别来核验身份并控制对敏感信息的访问。常见场景包括账户访问的指纹与人脸识别、身份验证以及受限系统的进入控制。

电子护照(e‑Passport)中也广泛采用生物识别。在美国,电子护照芯片包含持有者的数字照片、指纹或虹膜信息,并配备防止未经授权读取和数据窃取的技术。

随着这些安全系统的推广,其利弊也在实时显现。

生物识别扫描仪安全吗?——改进与担忧

生物识别扫描仪已成为智能手机的标准功能。你可以在 手机安全 系统中找到生物识别认证,指纹传感器与人脸识别可用于解锁设备、授权支付以及访问受保护应用。许多设备使用专用安全硬件来保护生物识别信息并降低未经授权访问的风险。

现代人脸识别系统可能使用红外摄像头、深度感应等技术来区分真人与照片。一些指纹扫描仪也加入了检测假指纹的额外安全措施。然而,这类保护的有效性在不同设备和认证系统间存在差异。

早期研究表明,某些生物识别扫描仪(包括人脸识别系统)在特定条件下仍可被欺骗。北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员从社交媒体下载了 20 名志愿者的照片并构建了 3D 人脸模型,最终成功攻破了他们测试的五套安全系统中的四套。

指纹克隆的案例随处可见。Black Hat 大会上的一个演示表明,仅用大约 10 美元的材料,通过在模具塑料或蜡上制作指纹印模,大约 40 分钟即可可靠地克隆出指纹。

德国的 Chaos Computer Club 在 iPhone 发布两天内就对 TouchID 指纹识别进行了欺骗演示:他们拍摄了玻璃表面的指纹照片并用其解锁了 iPhone 5s。

生物识别——身份与隐私忧虑

生物识别认证便利,但隐私倡导者担心它会侵蚀个人隐私,尤其是个人数据可能被轻易且未经同意地收集。

在中国城市,人脸识别已融入日常生活用于普通消费;伦敦也广泛部署了 CCTV 摄像头。如今,纽约、芝加哥与莫斯科等城市将 CCTV 摄像头与人脸识别数据库联网,以协助警方打击犯罪。卡内基梅隆大学甚至在研发一种能从 10 米外人群中扫描虹膜的摄像头。

2018 年,迪拜机场启用了人脸识别,旅客经过一条虚拟水族馆隧道时会被 80 台摄像头拍照。

赫尔辛基、阿姆斯特丹、明尼阿波利斯—圣保罗和坦帕等机场也部署了人脸识别摄像头。所有这些数据都必须存储在某处,这引发了对持续监控和个人信息滥用的担忧。

监管机构已开始应对这些问题。自 2025 年 02 月起,第 5 条EU AI 法案 禁止为执法目的在公共可接近场所实时远程生物识别身份识别的使用(有限例外并需严格授权)。另外,根据 第 9 条EU 的 GDPR,用于唯一识别个人的生物识别数据被归类为特殊类别个人数据,其处理通常被禁止,除非存在明确的法律例外,例如经明确同意。

生物识别数据安全的担忧

更迫在眉睫的问题是个人信息的数据库是黑客的目标。例如,美国人事管理局在 2015 年遭遇黑客攻击时,犯罪分子窃取了 560 万名政府雇员的指纹,使他们面临身份盗用风险。

网络犯罪分子正越来越多地通过钓鱼攻击获取生物识别信息。根据 卡巴斯基 2025 年钓鱼研究,欺诈网站可能以身份验证为由请求摄像头权限以获取面部图像或其他敏感信息。攻击者也可能使用由 AI 生成的深度伪造和语音克隆来冒充受害者,试图绕过身份核验。与密码不同,被泄露的生物识别特征无法简单更改。

将生物识别数据存储在设备上——如 iPhone 的 TouchID 或 Face ID——被认为比将其存放在服务提供方更安全,即便数据已加密。

这一风险与密码数据库类似:黑客可能攻破系统并窃取未被妥善保护的数据。但后果却有显著差异:密码被盗可以更改,生物识别数据一旦泄露则是长期无法恢复的损失。

生物识别欺骗手段已超越照片与指纹模具。在注入攻击中,犯罪分子试图通过将经过操纵或由 AI 生成的视频直接传入身份验证系统,来绕过设备摄像头。根据 iProov 的 2026 年威胁情报报告,此类攻击在 2025 年同比增长了 741%,而针对 iOS 设备的攻击在下半年增长了 1,151%。金融行动特别工作组也警告称,AI 生成的深度伪造能削弱身份验证与欺诈检测,凸显需要更强的安全措施。

保护生物识别身份的做法

针对隐私与安全风险,生物识别系统必须采用额外的防护措施。

当系统要求多种认证方式时(例如活体检测,如眨眼)并在 加密 域内匹配编码样本,未经授权访问就更难实现。

一些安全系统还将年龄、性别与身高等附加特征纳入生物识别数据,以增加攻击者伪造的难度。

印度的 Aadhaar(独特身份识别局)是个典型示例。该项目自 2009 年启动,采用多步认证,整合虹膜扫描、十指指纹和人脸识别。

这些生物识别信息与唯一的 12 位 Aadhaar 身份号码关联。根据 独特身份识别局 的数据,已发放超过 14 亿个 Aadhaar 编号。Aadhaar 广泛用于身份验证,包括政府服务与福利项目的访问,但其使用受特定法律要求和例外的约束。

生物识别可以作为多因素认证系统中的一个认证因素。该方法将两种或更多不同类型的认证因素结合,例如:

  • 你是什么(生物识别)
  • 你拥有什么(例如硬件令牌)或你知道什么(例如密码)

双因素认证是一个强有力的组合,尤其是在 物联网设备 激增的背景下。通过分层保护,联网设备 的数据泄露风险会降低。然而,多因素认证仍被低估。根据 卡巴斯基 2026 年一项调查,只有 46% 的 Windows 用户和 51% 的 macOS 用户报告已启用双因素或多因素认证。将生物识别与其他认证因素结合有助于降低未经授权访问的风险。

生物识别还可以通过通行密钥让无密码认证更便捷。通行密钥使用公钥密码学,允许用户通过指纹、人脸识别或设备 PIN 解锁私钥来登录。根据 FIDO 联盟在 《通行密钥现状 2026》报告 的数据,全球约有 50 亿把通行密钥在用,且 75% 的被调查消费者在至少一个账户上启用了通行密钥。

此外,使用 密码管理器(许多密码管理器现在既能生成也能用通行密钥以及传统密码解锁)来存储传统密码,能为你提供额外的防护。

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要点速览:关于生物识别的结论

总之,生物识别仍然是网络安全系统中日益重要的身份验证方式。

将你的生理或行为特征与其他认证方式结合,能形成目前已知的一些最强保护措施。至少就目前而言,它优于仅使用字符型密码作为独立验证手段。

生物识别技术为安全提供了非常有吸引力的解决方案。尽管存在风险,这些系统便捷且难以复制,而且未来仍将持续发展。

延伸阅读:

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FAQs

生物识别数据会像密码一样被窃取吗?

会。生物识别数据可能通过数据库泄露、钓鱼或被攻破的系统被窃取。与密码不同,指纹和面部特征一旦泄露无法更改,因此安全存储与附加认证手段尤为重要。

在手机上使用指纹或面部解锁安全吗?

在一定条件下是安全的。当生物识别数据被安全地存储在设备上时,指纹与人脸识别通常是安全的。然而,没有任何认证方法万无一失。请使用强设备 PIN 或密码,并保持软件更新。

生物识别扫描仪与通行密钥有什么区别?

生物识别扫描仪 采集诸如指纹或面部特征以核实身份。通行密钥则是替代传统密码的加密登录凭证,可通过生物识别或设备上的 PIN 解锁。

有人能用我的面部照片解锁我的设备或账户吗?

一些基础的人脸识别系统可能被照片欺骗。现代系统使用深度感应与活体检测来降低此类风险。但先进的欺骗技术和由 AI 生成的深度伪造仍然是潜在威胁。

什么是生物识别?它如何用于安全?

生物识别在网络安全中是什么意思?了解指纹与人脸识别系统、生物识别认证的工作原理,以及相关的安全与隐私风险。
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