快商通首席科學(xué)家李海洲教授

為什么聲紋技術(shù)可以進(jìn)行有效安全防范？

李海洲教授向記者介紹道：“聲紋識(shí)別技術(shù)，是用說(shuō)話(huà)人的聲音，以逆向工程（reverse engineering）來(lái)描述說(shuō)話(huà)人的聲道、口腔、口腔容量、聲道長(zhǎng)度、鼻腔等相關(guān)器官的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)。聲紋識(shí)別具有唯一性、穩(wěn)定性等特征?！?隨著聲紋識(shí)別率的提高，聲紋技術(shù)已經(jīng)在安全，金融，社交，通信平臺(tái)上進(jìn)入廣泛的商業(yè)應(yīng)用。因此，它的安全性也得到廣泛的關(guān)注。目前全球?qū)τ诼暭y技術(shù)的安全性研究主要集中在“聲紋技術(shù)的反欺詐”。

對(duì)于聲紋反欺詐的安全防范方式，李海洲教授認(rèn)為可以概括為以下幾種：

首先是數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)方法（Adversary training），即通過(guò)離異數(shù)據(jù)訓(xùn)練，使機(jī)器學(xué)習(xí)到真實(shí)的說(shuō)話(huà)人數(shù)據(jù)與虛假/其他說(shuō)話(huà)人數(shù)據(jù)之間的邊界，以數(shù)據(jù)分布式學(xué)習(xí)的方式實(shí)現(xiàn)反欺詐。

第二是輸入確認(rèn)：聲紋先進(jìn)入非自然語(yǔ)音檢測(cè)的輸入確認(rèn)模塊，排除干擾，保護(hù)說(shuō)話(huà)人識(shí)別模塊。這也是當(dāng)下較主流的做法。

輸入確認(rèn)

第三是拒接絕對(duì)拷貝（錄音回放）：每一次聲紋輸入，都將其絕對(duì)拷貝下來(lái)。在進(jìn)行聲紋驗(yàn)證時(shí)，若對(duì)比判斷為一致，則該聲紋為錄音。

第四是檢測(cè)電磁場(chǎng)干擾：錄音回放時(shí)會(huì)，手機(jī)內(nèi)置揚(yáng)聲器周?chē)碾姶艌?chǎng)會(huì)受到擾動(dòng)，指南針隨之?dāng)[動(dòng)，據(jù)此可判斷該聲音為回放。

第五是檢測(cè)物理聲波：即通過(guò)改變硬件設(shè)計(jì)達(dá)到反欺詐效果。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，聲紋識(shí)別技術(shù)目前已經(jīng)能夠有效地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防范。李海洲教授已帶領(lǐng)快商通團(tuán)隊(duì)研究出1:N場(chǎng)景下的身份識(shí)別應(yīng)用。與傳統(tǒng)驗(yàn)證方式相比，1:N的識(shí)別能在電話(huà)端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高精度的身份認(rèn)證與身份反欺詐，只需要一通電話(huà)，幾秒鐘時(shí)間就能確定說(shuō)話(huà)人的真實(shí)身份。

各領(lǐng)域用戶(hù)要如何應(yīng)用聲紋識(shí)別技術(shù)？

以聲紋反欺詐進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防范，這一方式已被越來(lái)越多的產(chǎn)業(yè)單位所接受，也逐漸得到各級(jí)監(jiān)管部門(mén)的認(rèn)可。然而，面對(duì)一系列諸如《關(guān)于加強(qiáng)II、III類(lèi)銀行結(jié)算賬戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)防范有關(guān)事項(xiàng)》的建設(shè)要求，各領(lǐng)域用戶(hù)當(dāng)如何高效運(yùn)用聲紋技術(shù)，使其發(fā)揮出反欺詐的最大效能？

這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)與欺詐方式結(jié)合思考。李教授表示，欺詐行為一般分為兩種：

其一是數(shù)據(jù)入侵，即黑客進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，并將修改的聲紋放入系統(tǒng)中。目前數(shù)據(jù)入侵分為三種形式。黑盒子攻擊，以機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來(lái)攻擊機(jī)器學(xué)習(xí)，無(wú)窮盡地向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，觀察其輸出結(jié)果，便可得知該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)偏好。白盒子攻擊，則是針對(duì)已知市場(chǎng)上各系統(tǒng)算法的模型、機(jī)制，并倒推其弱點(diǎn)進(jìn)行攻擊?；液凶庸艚Y(jié)合了以上兩種方法，既有機(jī)器學(xué)習(xí)的工具，又了解系統(tǒng)的運(yùn)作結(jié)構(gòu)。

李教授認(rèn)為，防止數(shù)據(jù)入侵，需要技術(shù)廠商與企業(yè)用戶(hù)共同努力，主動(dòng)、及時(shí)了解黑客的做法，有針對(duì)性地完善聲紋識(shí)別系統(tǒng)前端安全性。

另一種欺詐行為，則是公檢法、金融、社保等各個(gè)領(lǐng)域普遍關(guān)心的物理入侵。

以金融領(lǐng)域?yàn)槔?，大部分金融機(jī)構(gòu)壞賬來(lái)源于黑中介主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)皆p騙。因此，在審查環(huán)節(jié)及時(shí)鑒別出黑中介，成為降低消費(fèi)金融公司壞賬率的關(guān)鍵因素。在傳統(tǒng)單一身份識(shí)別手段低效的情況下，如快商通“遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)身份認(rèn)證與身份反欺詐平臺(tái)”的解決方案毫無(wú)疑問(wèn)成為金融風(fēng)控的核心。

聲紋反欺詐應(yīng)用流程

在公共安全領(lǐng)域中，聲紋反欺詐也能對(duì)電信詐騙等問(wèn)題提供有效的解決方案。針對(duì)犯罪分子錄音、回放等欺詐形式，可以參考快商通“聲紋鑒定工作站”、“聲紋偵查作戰(zhàn)平臺(tái)”等方案，有針對(duì)性的識(shí)破違法行為，進(jìn)而維護(hù)社會(huì)治安，保障國(guó)家人民財(cái)產(chǎn)安全。

聲紋技術(shù)應(yīng)用落地，用戶(hù)最關(guān)心什么？

“聲紋識(shí)別系統(tǒng)魯棒性和安全性之間的平衡和相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，是各大用戶(hù)關(guān)注的重點(diǎn)，同時(shí)也是全世界范圍內(nèi)聲紋相關(guān)廠商現(xiàn)階段面臨的主要難題?！崩詈Ｖ藿淌谌缡钦f(shuō)道。

在聲紋識(shí)別的過(guò)程中，傳感器和信道的不同、環(huán)境的變化以及周?chē)脑胍簟⒄f(shuō)話(huà)人情緒、健康狀態(tài)的變化以及其年齡的增長(zhǎng)、不同語(yǔ)言的使用等因素，都會(huì)影響聲紋識(shí)別的識(shí)別率，進(jìn)而降低用戶(hù)的使用體驗(yàn)與效率。

想要克服這些影響，便需要提升系統(tǒng)的魯棒性（robustness)，也就是抗變換性，以保障聲紋系統(tǒng)在不同的條件下的識(shí)別率。但與此同時(shí)，還要關(guān)注系統(tǒng)魯棒性和安全性之間的平衡問(wèn)題。

針對(duì)聲紋安全系統(tǒng)，目前各技術(shù)廠家主流的做法是在聲紋識(shí)別模塊前建立非自然語(yǔ)音檢測(cè)模塊，但這顯然犧牲了一定的魯棒性。而聲紋系統(tǒng)的使用者，更希望得到的數(shù)據(jù)是檢測(cè)系統(tǒng)的拒絕數(shù)量以及正確認(rèn)證數(shù)量，這正是大部分聲紋技術(shù)廠商現(xiàn)階段需要突破的問(wèn)題。

對(duì)于這一點(diǎn)，李海洲教授認(rèn)為，聲紋企業(yè)當(dāng)如快商通一般，既研究安全性的提升，也兼做魯棒性，把自然語(yǔ)音判斷和聲紋系統(tǒng)相結(jié)合，進(jìn)而得到最優(yōu)答案，提供完整的系統(tǒng)性結(jié)論。

推動(dòng)聲紋反欺詐發(fā)展，科技惠民，賦能百業(yè)

作為在人工智能領(lǐng)域從事科研工作三十余年的權(quán)威專(zhuān)家，李海洲教授曾任亞太信號(hào)與信息處理協(xié)會(huì) (APSIPA)主席及國(guó)際語(yǔ)音通信協(xié)會(huì)（ISCA）主席，并先后在第四屆亞太信號(hào)與信息處理協(xié)會(huì)年度會(huì)議 (APSIPA Annual Conference and Summit 2013) 和第十九屆國(guó)際語(yǔ)音通信年會(huì) (INTERSPEECH 2018)上 做了專(zhuān)題報(bào)告。李海洲教授對(duì)聲紋反欺詐的理解和技術(shù)積累，在一定程度上推動(dòng)了聲紋反欺詐的國(guó)際科技合作和系統(tǒng)評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化。

李教授表示，隨著聲紋識(shí)別技術(shù)的逐漸成熟以及聲紋反欺詐的不斷落地，未來(lái)會(huì)涌現(xiàn)出更多的聲紋識(shí)別應(yīng)用場(chǎng)景。如何引導(dǎo)聲紋識(shí)別技術(shù)向著更加產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范化的方向發(fā)展，如何合理挖掘應(yīng)用場(chǎng)景并進(jìn)行針對(duì)性開(kāi)發(fā)，這是快商通作為業(yè)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)的責(zé)任，同時(shí)也是產(chǎn)學(xué)研各界未來(lái)必須要關(guān)注的問(wèn)題。

“2018年是聲紋技術(shù)發(fā)展的元年，而今年，圍繞聲紋技術(shù)展開(kāi)的科學(xué)研究和落地項(xiàng)目都將會(huì)有井噴式的爆發(fā)”李海洲教授講道，金融、公檢法等各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的用戶(hù)，都要抓住技術(shù)賦能產(chǎn)業(yè)的重大機(jī)遇，改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。

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