“声纹+”远程身份认证解决方案
所属单位:北京得意音通技术有限责任公司
参与奖项:最佳金融科技抗疫奖
评委评分:
热度 (转发微信朋友圈或群可以帮助增加热度)
微信扫码分享此评选

得意音通“声纹+”远程身份认证解决方案是通过结合声纹、语音以及动态密码等技术,来对用户身份进行确认,提高金融领域交易和业务的安全性。是以得意音通“声密保”为核心的远程声纹认证产品。“声密保”是北京得意音通技术有限责任公司基于先进的声纹识别技术和语音识别技术开发的一套的声纹识别系统,基于得意公司的专利技术“基于动态密码语音的身份确认系统及方法”(国家专利号:ZL 2013 1 0123555.0)。该方案通过对动态密码语音中的密码内容及请求人身份的双重识别,实现对操作人身份合法性的双重验证。需要认证时,系统会随机产生一组动态码(如6位或8位数字)要求用户朗读,系统对用户读出的声音进行语音识别并将识别的内容与发出的动态码数字进行比对,同时系统对用户的发音进行声纹比对,两种认证手段都通过时才判断通过。

方案背景

2020年初,疫情蔓延,在全国疫情防控复工复产之际,各级政府纷纷发布了相关复工复产防疫工作指引,鼓励各行各业尽量“线上业务手机办”、优化和丰富“非接触式服务”渠道和场景以及充分利用技术手段建立线上远程无监督的可信身份认证体系, 强调某些生物特征认证风险提示工作,以避免人员集中、近距离接触导致疫情扩散。

­声纹识别的应用具有不必集中、无需接触、不惧遮挡等特点,当下相比人脸、指纹,声纹识别更具双重安全性,弥补了人脸识别受口罩遮挡影响以及指纹接触式认证的短板,在一定程度上兼顾了生物特征认证的安全性和防止疫情传播的风险,是一种高安全、真意图、弱隐私、低成本的身份认证方式,目前已经覆盖了金融、公安、社保、政务、养老、交通以及考勤等领域。

方案目标

近年来,指纹识别和人脸识别以其方便和快捷,作为市面上第一波主流生物识别技术迅速抢占了市场。然而相关安全漏洞却频频发生,用户不知情时“被刷脸”或“被指纹”的事故屡登报端,暴露出这类静态生理特征在系统防攻击、个人隐私保护、用户真实意愿体现等方面的不足。

­人类声纹作为同样具有唯一性的生物特征,兼具静态生理特征和动态行为特征的双重优点,在更注重隐私保护和更乐于运用语音交互的时代,正在金融认证领域展现出强劲的应用潜力。然而,我国在声纹识别技术领域虽已打破国外的长期垄断,但仍满足不了当前金融行业需求的增长,迫切需要底层关键技术上的持续自主创新。

方案特点

厚积于清华语音和语言中心40载的声纹识别技术和语音识别技术,得意音通还在声纹识别的噪音鲁棒性、时变鲁棒性、防录音攻击以及用于真实意图检测的情感识别等方面都有积累。基于动态密码语音的“声密保”产品以及“防时变/自学习”、“防录音攻击”、“情感识别”等技术均已获得正式专利授权,并被中国电子学会组织的科技成果鉴定评价为“整体处于国际领先水平”。 在国际音频情感识别竞赛MEC 2017及国际自动说话人验证欺骗和对策挑战赛ASVspoof 2019中均获冠军。等错误率低于0.5%。

该方案的核心系统融合声纹识别、语音识别和情感识别,集成防录音攻击(在国际自动说话人验证欺骗和对策挑战赛ASVspoof 2019中获冠军)、防时变、真实意图检测(其主要支撑技术之一的情感识别在国际音频情感识别竞赛MEC 2017中获冠军)等功能。该系统于2018年5月被中国电子学会组织的科技成果鉴定评价为“整体处于国际领先水平”。

得意音通发明专利保护圈

得意音通发明专利保护圈

方案业务流程图

声密保产品架构图

动态声纹密码身份认证系统架构与流程示意图

实现功能展示

手机银行声纹登录:用户登录手机银行APP,可以在个人安全中心,进行安全认证设置,可以选择各个应用场景时,需要进行的身份识别技术,比如登录场景要求用户选择进行双因子认证,就是从多种身份识别技术中选择两种进行双重认证,从而提高了账户的安全级别。

建行手机银行APP声纹建模/更新界面

手机银行声纹转账/支付:在手机银行登录时使用声纹识别进行双重身份认证登录时,开通声纹验证功能的账户在通过手机银行转账时,在转账金额达到一定数额或第一次给某账户转账时,除了默认的短信验证码之外,可以选择进行声纹验证以加强对用户账户资金的保护。声纹识别身份认证功能上线后,中国建设银行基于声纹识别身份认证的手机银行交易额度上限从5万元上调至50万元。

建行手机银行转账声纹验证过程

ATM机无卡取款:

中国建设银行推出的声纹取款功能,利用最新的声纹识别技术,通过将客户声纹与其在系统中预留的声纹进行比对,来代替银行卡和密码验证,实现无卡轻松取款。

建行手机银行声纹取款业务流程示意图

方案案例及效果

案例名称:中国建设银行手机银行声纹识别项目

起止日期: 2016年-至今

地点:中国建设银行手机银行(全国)

应用规模:截止2019年4月,中国建设银行手机银行声纹活跃用户数量182万(数据出自2019年《声纹识别产业发展白皮书》)

中国建设银行声纹注册用户模型数增长变化

中国建设银行声纹注册用户模型数增长变化

应用过程:“声密保”作为传统认证方式的一项增强安全手段,被应用于中国建设银行手机银行APP登录、转账、取款、支付等几乎所有环节。

声纹识别身份认证功能上线后,经由用户口口相传,目前在线有效用户数已超过200万,调用声纹识别的业务笔数逾3亿次,并创造了“零差错”和“零投诉”的记录。改系统上线后,中国建设银行基于声纹识别身份认证的手机银行交易额度上限从5万元上调至50万元。

方案未来展望

声纹+多生物特征融合

由于不同场景对生物特征的适应性各有不同,基于多模态的解决方案代表了一个新兴趋势,多生物特征识别技术融合已经成为必然。国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)已经联合公布了《信息技术—生物特征—多模态和其他多生物特征融合》(ISO/IECTR24722∶2007),该方案能融合多种生物指令,以保证在一种生物特征失真的情况下仍能顺利识别。

通过叠加不同生理特征(如指纹、人脸、虹膜等)或行为特征(手势、步态等),综合来进行个人身份的识别鉴定。例如:“声纹+人脸”深度融合,该技术方案的核心是“声纹+人脸”特征层融合建模算法+判决层融合比对算法,深度融合了声纹及人脸两种生物指令,一次性完成用户的声纹和人脸特征比对,更自然地模拟人类感知,克服光线、噪音等单因素限制条件,可一步实现多生物特征识别、高强度双活体检测、双意图理解等,防范单一生物特征识别技术所带来的伪造风险,理解客户的真实意图,安全性高、体验性好。类似多特征融合技术还有声纹+指纹、声纹+手势、声纹+唇纹等等。