什么能作為密碼？從最簡單的8位字符開始，到觸摸屏幕的指紋識別，再到炫酷的虹膜識別，這些手段都可以告訴設備「我是誰」。但是在萬物相連的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）時代，種類繁多的可穿戴設備收集了我們各類信息，而鍵盤和觸摸屏幕已經(jīng)不再是必需品，那么如何讓設備「辨別」我們的身份，保護我們的隱私安全？這些年，科學家們在一直尋找識別身份的新方式，其中一些科學家已經(jīng)追溯到了源頭--利用我們的大腦來告訴「我是誰」。
說起來，還有什么比獨一無二的思維方式更能證明「你是誰」嗎？當我們進行一些思維活動的時候，比如想象一個圖形或者在腦中哼一首歌的時候，我們的大腦會產(chǎn)生獨特的神經(jīng)元電信號。這些神經(jīng)元電信號是獨一無二的，就算讓10億人在心中哼同一首歌，也找不出一模一樣的腦電波模式。所以說，利用腦電波作為新的生物識別方式是高度安全的。然而想要達到這種科幻感十足的「解鎖方式」，我們需要借助腦電圖（electroencephalograph，EEG）技術(shù)。
今年4月份，位于紐約的賓漢姆頓大學（Binghamton University）心理學家和工程師稱他們利用大腦腦電圖的作為一種生物特征識別已經(jīng)到達一個里程碑--其準確率已經(jīng)高達100%。
附有30塊電極的電極帽
賓漢姆頓大學心理學副教授Sarah Laszlo和電子工程教授Zhanpeng Jin主導這項研究。在實驗中，研究對象會戴著一個分布了30塊電極的帽子，這些電極連接了高質(zhì)量、用于科學研究的EEG設備。頭戴「電極帽」的50名研究對象會觀看電腦屏幕出現(xiàn)的500張圖片，每張圖片顯示時間為1秒。這些圖片會刺激研究對象在頭部產(chǎn)生一個電壓改變，而這個被稱為「事件相關(guān)電位」（event-related potential， ERP）。就算看同一張圖片，不同的人會產(chǎn)生不用的ERP。因此，Laszlo假設只要刺激大腦產(chǎn)生足夠多的ERP，就可以準確的區(qū)分不同人的身份。與「電極帽」連接的EEG設備會將收集到的腦電圖信息傳送到叫做「分類器」（classifier）的軟件，然后這款軟件就可以判定「你是誰」了。
后來Laszlo發(fā)現(xiàn)，僅僅需要3塊電極、27張圖片就可以讓身份識別的準確率達到100%?！高@是一個很大的跨越，這意味著大腦作為一種新的生物識別技術(shù)是高度安全的」 Laszlo說。
「高度安全」這可不是瞎吹的。在目前，如果你指紋識別的相關(guān)數(shù)據(jù)被偷竊了，那么你可以重置你的指紋識別。但如果你指紋本身被偷竊了，那么你再重置指紋識別也不管用了。2014年，有駭客僅僅根據(jù)某次公共活動上拍攝的手部高清圖片，就克隆了德國國防部長烏爾蘇拉·馮·德萊恩的指紋。但是利用大腦腦電波作為生物識別的好處就是大腦是根據(jù)特定圖片產(chǎn)生的序列反應，如果一張圖片的腦電圖被「黑」掉了，你大可再換一張圖片或者重新排序制作新的「生物密碼」。駭客根據(jù)高清圖片可以克隆你的指紋，但是他總不能克隆你的大腦思維。
雖然Laszlo的研究準確率可以達到100%，但是這項研究的成果離「實用」還遠著呢，畢竟很少有人愿意戴看起來相當傻的「電極帽」。今年7月份，研究者發(fā)明出一種入耳式的腦電波傳感器，用于控制電腦或者檢測睡眠，但這項傳感器并沒有用于身份識別。
「耳機」+「身份識別」，這兩者的結(jié)合會誕生新的密碼識別嗎？而這個想法，激發(fā)了加州大學伯克利分校的教授John Chuang和他的同事開發(fā)入耳式式EEG設備的靈感。他們把原來一款面對消費者、叫做NeuroSky Mindwave的頭戴式EEG設備給拆分了，把本應該放在前額上的電極取出來設計為入耳式，然后他們測試這款改裝后的「耳機」到底能不能可靠地讀取腦電波。
測試結(jié)果是驚人的，12名志愿者分別進行了5項心理活動，這款「耳機」正確識別他們身份的準確度為72%~80%。雖然準確率不及Laszlo的研究，但是Chuang的實驗意味著整合在耳機內(nèi)的單電極可以用作「身份識別」的一種方法，并且全程操作沒有用到雙手。如果將NeuroSky的電極放置在原本設計的地方--前額，那么識別身份的準確率高達99%。Chuang說關(guān)鍵之處就在于要把電極放置在合適的位置，或者更恰當?shù)匕惭b在耳朵上?！鸽m然想要在日常生活中大規(guī)模地利用這項技術(shù)還有很多工作要做」chuang說 ，「但是至少我們明白了這個領(lǐng)域我們可以繼續(xù)探索?！?/p>
然而，相對于指紋識別、虹膜識別，腦電波識別面臨著一個巨大的挑戰(zhàn)--當穿戴者的生理和心理狀態(tài)改變后，如何保證結(jié)果的準確性。你可以哼你哼上一千次同樣的曲調(diào)，但壓力、情緒、酒精、咖啡因、藥物和心理疲勞都可以改變所你產(chǎn)生的電信號。為此，Chuang特意做了一次測試，結(jié)果表明 ：經(jīng)過一分鐘的開合跳后，大腦產(chǎn)生的電信號需要大約60秒的時間才能恢復到正常狀態(tài)。「運動后大腦產(chǎn)生的電信號和平常狀態(tài)完全不同，」Chuang說，「如果你想在運動完之后立馬腦電波識別身份，你很難做到?！?/p>
諷刺的是，想要利用腦電波保護隱私安全，而這種方法恰恰會泄露你藏得最深的秘密。
大腦產(chǎn)生的電信號是非常復雜的、其中夾雜著不少個人信息，包括一個人的情緒狀態(tài)、學習能力，還有個人性格。伴隨著頭戴式EEG設備逐漸變得便宜、更加普遍，這種技術(shù)不僅能被用來身份識別，還可以用來玩游戲、監(jiān)控情緒等等。在這個領(lǐng)域，出現(xiàn)了越來越多的APP，但是存在個人隱私泄露的問題。
「如果你使用了這些APP，你不知道這些APP從你的大腦讀取哪些信息，也不知道APP的開發(fā)者準備用這些信息做什么，但是你必須知道他們即將擁有大量的信息?！?Abdul Serwadda說，他是德克薩斯理工大學的網(wǎng)絡安全研究員。
Serwadda和研究生Richard Matovu想要確認EGG設備收集的腦電波信息會不會包含敏感的私人信息。為此他們從一個老舊的醫(yī)學數(shù)據(jù)庫里找了兩組酗酒者和非酗酒者的腦電波掃描數(shù)據(jù)。然后在雙盲測試中，基于機器學習的分類器（classifier）嘗試利用腦電波的數(shù)據(jù)來識別酗酒者的大腦模式。結(jié)果是，機器學習識別的酗酒者的準確率為25%，這意味著25%的人的隱私被泄露了。
「對此我們并不吃驚，因為我們知道腦電波本身蘊含著非常多的信息?！?Serwadda說?！傅沁@很瘋狂。一旦可穿戴大腦識別技術(shù)成為主流，那么可以從中得到非常多的信息?！?/p>
這種信息科不僅僅局限于「酗酒」。惡意的第三方可以挖掘大腦數(shù)據(jù)推測你大腦的學習障礙，精神疾病，更多。「想象一下，如果有人把這些事情公開，保險公司也接觸到這類信息，」他補充說，「這將是可怕的?！?/p>
更糟糕的是，目前研究者還沒有辦法保護這類信息。Serwadda希望其他研究者團隊在優(yōu)化此類系統(tǒng)的時候，可以不僅僅把準確度，還要把隱私考慮在內(nèi)?！肝覀儽仨殲槟X電波融入日常生活之前做準備」 Serwadda說。
參考文獻：
【1】http：//spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/devices/eeg-identification-can-steal-your-most-private-secrets
【2】http：//spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/devices/logging-into-your-devices-with-your-mind
【3】http：//spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/devices/in-ear-eeg-makes-unobtrusive-brain-hacking-gadgets-a-real-possibility
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