AI落地工業環境挑戰多,中鋼歸納3大AI導入經驗:足量訓練資料、選對技術、循序漸進為成功關鍵
中鋼採取由現場出題、專家解題的方法,從2017年開始較具規模的導入AI,今年在臺灣AI年會上,更分享了實作AI過程中遇到的挑戰,更以自家代表性的AI專案,歸納出3大實戰經驗來提供他者參考
文/翁芊儒 | 2020-11-19發表
中鋼綠能與系統整合研究發展處研究員許朝詠,以自己實作過的多個AI專案,來分享從選題、執行到落地的3大AI實戰經驗。
中鋼從2014年開始擁抱智慧製造,經歷了許多試驗後,才在2017年更有規模的落地AI應用,採取由現場出題、專家解題的方法,每年從上百個提案中篩選約20個可行性較高的方案,來導入應用場景。中鋼綠能與系統整合研究發展處研究員許朝詠,也在今年的臺灣AI年會上,以自己實作過的多個AI專案,從選題、執行到落地,歸納出3大AI實戰經驗,來提供其他企業借鏡參考。
許朝詠首先引述麥肯錫2019年發布的一份報吿指出,企業要在工業場景落地AI並不容易,超過7成的企業正在進行局部試點,其中29%企業已經試點超過2年,56%進行了1~2年,更有15%才剛起步。對中鋼來說,在導入AI過程中,也同樣面臨了「試點困境」,尤其在電腦視覺要落地煉鋼場域時,中鋼也面臨了4個AI應用挑戰。
其一,是工業環境不易控制,會造成取得影像的品質差異大,比如鋼鐵製造環境動輒在900度以上的高溫中,處理過程也可能噴水冷卻,導致難以取得清楚的影像;又或是在同樣位置拍攝的影像,也可能因光源不同,導致影像呈現不同的效果。
其二,現場實際環境會限制AI應用的計算能力,比如部分場所的空間有限,無法擺下GPU伺服器、或高計算能力的設備,甚至連網路線都無法部建,「在這樣的環境下,我們的模型就必須要能兼容邊緣運算,才能實際應用。」許朝詠說。
其三,被偵測物體的尺寸不一,也會影響深度學習的模型訓練成果。許朝詠以識別鋼品身分的AI序號辨識為例,就算是相同的鋼品,影像拍攝的尺寸不同,會造成鋼品上印製序號大小的差異,進而影響序號辨識模型的表現。
最後,則是深度學習模型的調整彈性差。同樣以序號辨識模型為例,許朝詠表示,有時會遇到視覺效果相同的數字(比如像是同一個數字1),在不同序列中卻無法辨識,「為什麼有時候,1可以辨識出來,有時候卻不行?」許朝詠表示,要解決這個問題,通常需要重新訓練模型,但會消耗許多時間。因此,中鋼目標要提出適合工業應用的物件偵測技術,來更輕易且廣泛的應用到各個製程。
3大AI導入經驗之一:充足訓練資料是AI成功落地的一大關鍵
許朝詠也透過多個中鋼導入AI的案例,來分享導入經驗。比如說,前述提到的AI序號辨識應用,是指在將鋼片卷曲製作成一卷卷的鋼卷後,會在鋼卷的金屬表面或是側面,噴印上鋼鐵的生產序號,藉此來辨識每一卷鋼鐵的身份。但是,這些序號的噴印位置,可能帶來不同的辨識挑戰,比如噴印在鋼卷表面,就可能因金屬反光影響序號辨識的精準度,若是噴印在鋼卷側面,層層堆疊的鋼片又可能導致字體變形,均會影響AI判讀。
「我們提供技術,但有些問題不是技術能解決的,就要跟現場人員溝通,請他們協助解決問題。」許朝詠指出,AI落地需要與第一線人員溝通協作。
不過,就算與現場人員合作,序號的辨識率仍無法達到100%,尤其是鋼卷側面序號的辨識率,僅達到9成5,「序號要完全正確才能用,9成5其實很低。」許朝詠表示,為了克服這項挑戰,中鋼在產線上的多個位置都設有攝影機,同時將這些攝影機判讀的資訊互通,透過多點的資訊對接,來判斷出鋼卷序號。
「不要把問題放在同一個地方,比如利用多點攝影機、多資訊的串流,去補足AI模型上的不足,就能讓整個系統的準確率達到100%。」他說。
另一個例子,則是高爐原料粒徑分析的AI應用。一般來說,高爐是用來將原料溶解為鐵水,而原料在送入高爐時,若粒徑大小分佈較平均,就能提升高爐的燃燒效率,中鋼甚至推算,高爐燃燒效率每提高1%,每年可以減少上億的燃料經費,因此,中鋼用AI來辨識每顆原料的粒徑大小,即時計算出進到高爐的物料大小與分佈狀況,再根據計算結果來調整物料分佈,進而提升燃燒效率。
許朝詠表示,上述兩個案例的共通點,在於資料的取得非常容易,不管是序號或是原料的影像資料,都在產線上不斷產生,「影像取得沒問題,資料也乾淨,較有機會訓練出良好的深度學習模型,也有機會快速達到成效。」相對來說,瑕疵辨識這類AI應用的影像資料搜集,就比較困難。
「要判斷一個案子能不能做,可以先看能不能蒐集到足量的資料。」這就是許朝詠歸納的第一大AI導入經驗。
3大AI導入經驗之二:不是最新技術也能打造最切合場景需求的應用
許朝詠也接續說明了無人天車的AI應用。天車是一種重型的起重裝置,用來吊送貨品、放置到指定位置,而中鋼就是將原先需要人為操控的天車,透過AI達到無人化,「這也是我認為中鋼應用AI最成功的案例。」
要達成無人天車,主要是把人眼看到的操作資訊,透過電腦視覺轉換為控制的指令,再交由天車自動執行,也就是將操作人員看見的鋼卷位置、放置位置及操作方法,都轉換為天車指揮系統可以判讀的資訊,再透過運動控制達到自動化。
無人天車使用的技術,包括能透過座標辨識來裝卸鋼卷的機器視覺系統,以及能透過RFID讀取鋼卷身份,再準確偵測鋼卷的中心位置來吊起鋼卷的智慧型吊夾,而整體鋼卷的吊運排程與吊運路徑最佳化,則是由天車指揮系統來規劃,中鋼同時也建置用來傳輸車籍資料、整合裝卸車資料的雲端倉儲管理系統。達到天車操作全自動化之後,中鋼也設置了主動式安全防護機制,透過深度學習來偵測天車下方是否有人行走,並在行駛過程中自動辨識障礙物與閃避。
建置了無人天車帶來的一大效益,就是能在出貨的前一晚,由機器自動理貨,將要出廠的貨物就近放置到出貨的位置,「天車不會休息,人會休息,在不需出貨的時間先理貨,就能加速出貨的效率。」許朝詠說。
中鋼的無人天車也早在2018年就投入運作,至今已經完成超過數十萬顆鋼卷的吊運。不只自建自用,中鋼也將這套無人天車系統外銷到中國鋼廠,2019年就已經銷售了12套系統,今年武漢肺炎疫情期間,更是遠距協助客戶調機、將系統落地。
不過,這個貼近鋼鐵業需求的無人天車,實際上並無用到深度學習技術,「深度學習雖然是好工具,但不一定是最佳工具,也不是唯一的工具。」許朝詠表示,由於天車在裝卸鋼卷時,需要非常精準的定位,誤差超過5公分就可能吊不起鋼卷,但深度學習在位置偵測的精準度上並無優勢,加上判斷速度較慢,「傳統影像處理有些技術,應用上會比深度學習來的更好。」
換句話說,不是用最新、最強的技術就好,不同應用場景有其最合適使用的技術,這就是許朝詠歸納的第二大AI導入經驗。
3大AI導入經驗之三:從自動化、人機協作到智慧化循序漸進落地AI
最後,許朝詠也提出一項正在建置的AI應用,也就是出貨前的鋼卷智能檢核,雖然目前僅有初步成果,但這項應用實際影響了傳統檢核作業流程的轉變。
許朝詠解釋,鋼鐵在包裝、裝載完成之後,還需要檢核包裝外觀,以避免客戶收貨後發現包裝瑕疵,因而對品質產生疑慮。為了檢核來自23個倉庫的貨品,中鋼設置了4個主要的檢核站,共計17個車道、每個車道配置4名檢核人員,車輛在倉庫裝載貨品後會先前往檢核站,由人工檢查外觀是否破損,並核對貨品身份與數量,完成檢核才能出廠。
但傳統的人力檢核方式,不僅人力成本較高,大量出貨時載貨司機也常需排隊等待,更佔用了約兩個倉庫的空間來檢核。對此,中鋼試圖透過AI智能檢核的方式,將傳統的檢核中心改以一個雲端檢核中心來取代,在每個倉庫出貨前,直接將鋼卷影像上傳雲端,由檢核人員從雲端照片來判斷是否有瑕疵,若無即可放行車輛出廠,不只能加快檢核效率,檢核人員也能更輕鬆完成任務。
而這些檢核照片的篩選,則是先拍攝車輛進入檢核站的影像,經過運算後,自動擷取鋼卷正面、側面品質最佳的影像,透過自動檢放系統來提供檢核人員檢驗,經實測後,完成8張鋼卷照片的檢驗大約只要8秒。
許朝詠表示,將檢核流程雲端化只是第一步,中鋼下一步要利用檢放系統,在檢核人員雲端判讀照片狀況的同時,蒐集異常照片的資料,再利用深度學習的技術來訓練瑕疵辨識模型,進一步將檢核流程自動化且智慧化,來取代人工作業。
「邁向智慧化的過程,很多人會想要一步到位,但很困難,如果能用AI先實現局部的自動化,透過人機協作來提升作業效率,並同步搜集資料,就會對智慧製造的實現有很大的幫助。」許朝詠認為,AI落地並非一蹴可幾,需要一步步優化原先的作業流程,蒐集足夠的資料,才能實現智慧化的目標,這也是他提出的第三大AI導入經驗。
附圖:應用場景的序號本身可能有模糊、手寫字、油漆過淡等問題。
透過資訊的串接,來克服AI序號辨識可能不夠精準的問題。
透過即時原料粒徑大小分析來調整物料分佈,進而提升高爐燃燒效率。
人工檢核過程。
透過檢放系統來檢驗熱軋鋼卷的包裝外觀。
資料來源:https://www.ithome.com.tw/news/141163?fbclid=IwAR3UUiJ0rpr7aUf8d2FmGZaZp3_e4E-9esf6ZOD1iiA20Id4ZYo1-hK7iwc
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電腦手機網絡安全(四):有關安全鑰匙 YubiKey,你問我答(頗大篇幅修訂版)+ 香港用戶訂購優惠詳情
文:薯伯伯
(超長文,建議先儲存,有需要再找來讀。不想全文讀,只想買 keys,請只看「香港用戶訂購優惠詳情」,第十三條問答及第十四條問答。)
早幾天寫了一篇文章,提到二步認證的安全鑰匙 YubiKey,無獨有偶,《立場》的另一位博客,《茉莉花開:中東革命與民主路》的作者陳婉容原來早在七月份就聯絡了瑞典的 Yubico 公司,希望取得他們的贊助,在核實身份後,這家瑞典公司寄出了五百條 YubiKey 送給香港人,來自遠方的慷慨之舉,實在令人感動。
我發覺不少人對於 YubiKey 的功能及用法均有誤解,甚至有人認為「有伏」,或誤以為用上 YubiKey 後反而更危險。我回應了一些評語,整合之後發到自己的臉書專頁,《立場》的編輯看到,問可否轉載到《立場》,所以我又花了一點時間,整理一下文稿。
後來我跟 YubiKey 的香港代理分銷商聯絡,提到近日大家較為關注網絡保安,他們同意給讀者提供一個折扣優惠,也希望加強普羅大眾對網絡安全的意識。於是,我又再把之前的文章修訂一下,再講解清楚相關的使用細項,希望有興趣的讀者,讀完這篇文章後,可以加強自身的網絡保安防護。
香港用戶訂購優惠詳情
先說一下香港分銷商的優惠模式:
1. YubiKey 的產品,全線八折,目前這個優惠沒有定下限期,但會看看情況再決定何時終止。(這個優惠折扣,其實是我建議的,因為只是想跟官網的教育優惠體齊而已。我希望讀者可以有優惠,但同一時間也不希望分銷商要做蝕本生意。)
2. 又或者是以原價購買 YubiKey,但會送上 Bitdefender 防護軟件一年的訂閱服務(原價是 HK$ 300 一年)。
優惠方案之一:
YubiKey 5Ci:HK$ 440(原價 HK$ 550)
YubiKey 5 Nano:HK$ 310(原價 HK$ 390)
YubiKey 5 NFC:HK$ 285(原價 HK$ 355)
YubiKey 5C:HK$ 310(原價 HK$ 390)
YubiKey 5C Nano:HK$ 375(原價 HK$ 470)
優惠方案之二:
Bitdefender TOTAL SECURITY 2020 的銷售價是 HK$ 300 /年費(可以用五部機),與 YubiKey 合拼購買,會有以下組合優惠:
YubiKey 5Ci + Bitdefender 一年:HK$ 550
YubiKey 5 Nano + Bitdefender 一年:HK$ 390
YubiKey 5 NFC + Bitdefender 一年:HK$ 355
YubiKey 5C + Bitdefender 一年:HK$ 390
YubiKey 5C Nano + Bitdefender 一年:HK$ 470
詳情可以看: https://netmon.zohocommerce.com/categories/yubikey/45023000004418001(注意,不能直接在網站上購買,購買流程在下面有寫。)
(利申:我的 YubiKey 是自己用原價購買,而各位用以上優惠碼購物時,我是完全不會有任何佣金。)
購買的流程如下:
1. 先了解要買哪款型號、數量及價格,然後致電 Yubico 的官方認可香港分銷商 NetMon 查詢有沒有存貨。Coupon code 是 PAZU20。如果有貨,可以直接上觀塘鴻圖道的辦公室購買,以現金交收。
2. 可以先用 PayPal 或信用卡支付,然後寄到順豐站或「順便智能櫃地址」,運費由買家自行支付,目前順豐的運費有優惠,原價 HK$ 30,在 2019 年 10 月底前只用 HK$ 20。
Netmon Information Systems
地址:觀塘鴻圖道 57 號,南洋廣場 15 樓 1 室。
電話:25272086。
網址: www.netmon.asia
至於如何選擇 YubiKey,請看下面的問答:「有很多款 YubiKey,我到底應該選擇哪條?」
———
以下是第二次修訂的〈有關安全鑰匙 YubiKey,你問我答〉,刪去了一些概念重複的問題,又加入了數條問題,還有鳴謝相識於二十多年前的 Ben 深夜通電話,與我分享他的意見。
一
問:若果 YubiKey 安全鑰匙被其他人拿到,他們是不是可以直接登入我的戶口?
答:先說答案,不可以的。我們首先要搞清楚 YubiKey 的用途,它是用來作為登入戶口的其中一個因素,即是說,你要登入戶口,仍然需要帳號本身的密碼,以及 YubiKey,又或是其他因素,例如手機短訊(不建議)、authenticator app 的軟體六位密碼,或是備用的號碼。
所以即使別人取得你的 YubiKey,也不能單單使用 YubiKey 去登入你的帳戶。「二步認證」時需要你本身的密碼,以及一個額外的認證因素,才能登入戶口。
如果別人只是取得你的 YubiKey,但又沒有得到你的帳號密碼,那也是沒有辦法登入你的帳號。
二
問:我本身已經在手機裡用 authenticator app 去做二步認證,那為甚麼仍然要用 YubiKey 呢?
答:按保安級別來說,YubiKey 的 FIDO2(在線快速身份識別)比起 authenticator app 的 TOTP(基於時間單次密碼)較為優勝,而 Android 手機的漏洞又較 iPhone 的多。在 iPhone 上好像沒有怎麼出過事,但以前就曾經爆出,Android 機有惡意 app 成功利用保安漏動偷取了 app 二步認證的資料。
理論上去說,用安全鑰匙來做認證,肯定會較為安全。但很多用家,包括我自己,其實也會在手機上安裝 authenticator app。iPhone 較安全,但即使你用的是 Android,如果手機的廠家較為可信,堵塞保安漏洞的更新較快,你又不 root 機,又沒有胡亂安裝軟件,本身的風險未必算高。
那麼為甚麼本身已經有用 authenticator app,還要加一個安全鑰匙?我的原因,是因為使用硬件鑰匙,可以加快二步認證的速度及便捷程度,從而把這個二步認證,變成網絡生活的習慣。
三
問:我還是不明白,那麼說我豈不是可以直接用手機上的 authenticator app,為電腦登入做認證就可以了嗎?何以要另外花錢,給電腦買一條安全鑰匙?
答:因為我每天會登出登入戶口數次或以上,所以有必要加快這個過程。先說明一點,網絡保安的兩大關鍵。一是在可行的情況下,開啟二步認證。二是在每次上網之後,都要登出戶口,最好避免儲存電郵或社交媒體的登入狀態。
最簡單直接的設定,是每次關掉瀏覽器,就會自動刪去所有瀏覽記錄、登入狀態及 cookies,通常是在設定偏好,安全隱私裡可以設置。而我其實即使在自己的電腦上網,也習慣使用「私隱模式」去瀏覽網站。
當你養成了這個習慣,每天也要登入登出戶口數次。如果你每次看到登入的畫面,都有一種不安的恐懼感,擔心自己不懂如何登入,那麼更加要熟習登出登入的過程,每天登出登入,把登出登入變成生活的習慣,就不會見到 log in 畫面時便忍不住向空氣驚叫或斥罵一聲。如果你已經記不清對上一次是何時登入帳號,那只代表你的戶口經常處於「登入」的狀態,這是保安漏洞,也是很壞的上網習慣,一定要改。
由於每天登出登入的次數較多,如果能夠安全地加快這個速度,就是值得考慮的方案。我具體去說一下,authenticator app 跟 YubiKey(或其他硬體驗證)在使用習慣上的分別。
假如你一天要登出登入帳戶五次,如果用的是手機 authenticator app 去做認證,安全程度也算是足夠,但每次都要先找來手機,然後輸入手機的開機密碼,打開 authenticator app,我用的是 Lastpass Authenticator,之後取得六位數字後,複製到剪貼簿,再把六位數字傳送去電腦,或手動輸入,再按確認,這樣才能登入戶口。
但如果有 YubiKey 或其他硬件認證,過程就相對快速。先輸入帳戶密碼,從鎖匙扣或錢包裡拿出 YubiKey,把 YubiKey 插進電腦,掃一掃上面的金屬圈,便能登入。而我用的 YubiKey,是細小得可以長期插在電腦的 USB C 插頭(一些熟知技術的讀者,知道我的電腦長期插著安全鑰匙,可能會響警號,稍安毋躁,我將會說清楚這個安全隱患)。我每次登入戶口時,先是用手指打完密碼,然後直接伸手在電腦旁邊摸一摸 YubiKey 的金屬環,便能登入。
所以用 YubiKey 的原因,在我的情況,並不是要把它當成唯一的二步認證因素,而是要加快二步認證的過程。對於不同的用家,這個速度是否重要,很看使用習慣。即使這個速度不重要,單純基於保安考慮,用了安全鑰匙,整個系統的保安級別有所提升。
四
問:我應該要有一條還是兩條 YubiKey 呢?
答:按官方的說法,最好是兩條,因為一條常用,另一條則做後備。但對於大多數用戶來說,其實用一條也是足夠。我會建議大家先買一條,再以其他方式去做後備的密碼重設方案,例如其中一個二步認證的「因素」是 YubiKey,但同一個戶口,要加上 authenticator app 做另一個認證的方案。之後有需要,再買不同型號的安全鑰匙。
如果你本身打算參加 Google 的高級保護計劃(Advanced Protection Program),你是必須有兩條鑰匙。不過參加了這個計劃之後,使用 Google 的所有服務都會極為不便,我自己也沒有參加。
簡單來說,對於不打算參加 Google 高級保護計劃的用家來說,只要有後備的認證方案,那麼一條安全鑰匙,也是足夠的。
五
問:YubiKey 會否影響我使用 WhatsApp、Telegram 或 Signal?
答:YubiKey 不支援 WhatsApp、Telegram 或 Signal,所以不會影響你使用這些聊天軟件。
六
問:Google 官方推介的那款安全鑰匙,叫 Titan,為甚麼你反而要推介瑞典出品的 YubiKey?
答:Titan 的製造商是飛天誠信(Feitian Technology),總部設於北京。這家公司獲得不少國家認證及讚許,官方對其安全產品及科技成就予以高度的認可及肯定,目前並沒有證據顯示這家公司的產品有後門或安全漏洞。
所以,我選擇用瑞典及美國製造的 YubiKey。
還有,大家可以比較兩者的設計,YubiKey 真係靚仔好多。
答完這條問題後,發覺 Google 在 2019 年 10 月 15 日(剛好是此文修訂版發佈同一天)推出了一條新的 Titan,這次是跟 Yubico 合作,新的 Titan,設計外觀上跟 YubiKey 5C 大同小異。可能之前 Google 跟 Feitian 的合作,確實引來太多揣測,這次才找瑞典的 Yubico。
七
問:如果有人用 YubiKey 插進我的電腦,是否沒有密碼就能直接打開電腦?
答:這個要看你如何設置,如果你想設置為開啟電腦時,要先輸入密碼,再插入 YubiKey 才能登入電腦,那你應該要使用 pluggable authentication module(PAM,可插拔認證模塊)。相關設定請看 https://support.yubico.com/support/solutions/articles/15000015045-macos-logon-tool-configuration-guide
如果你使用 PAM 模塊的設定,即使別人取得你的 YubiKey,也不可以打開你的電腦,他是必須有你的 YubiKey,加上你本身開機的密碼,才能登入電腦。
不過話又說回來,如果是使用電腦,只要設定妥當,其實不用配合 YubiKey 開機,也算安全。因為我是用 Mac 機,也只能用 Mac 機的情況去說一下,如何才算安全。
1. 你常用的開機戶口的權限只是 standard 而不是 admin。
2. 你的硬盤本身有開啟加密,即 FileVault。
3. 你本身 admin 及 standard 的戶口密碼夠強。
這三點當中,以第三點最為容易被用家忽略,很多人為了貪方便,開機密碼簡單到不能再簡單,有些密碼甚至只有三四個位,極易被破解。尤其開機的密碼,是容許不停地試,即可以使用「蠻力」(brute force)去猜度,所以一定要小心選擇。
舉個例子,如果你的密碼是 west,破解的時間是 @_$*,兩組密碼,哪個較難破解?前面的那個,是馬上立即就能被破解,而後面這個,用的時間較多,是用一個微秒,也就是一百萬分之一秒而已!
至於如何選擇強勁密碼,不妨參考骰子密碼法(Diceware),也就是用一粒骰仔,投擲出六位的隨機數字,再用這個數字,透過列表,選擇其對應的字,都是一些字典中可以找到的字詞,如果選擇了七個以上的字詞,這個密碼就很難破解了。有關說明,詳見:https://en.wikipedia.org/wiki/Diceware
大家也可以去這裡測試一下自己的密碼安全程度,不要輸入真的密碼,差不多就可以,我的密碼,聲稱是要用 919 萬億年才能破解。 https://howsecureismypassword.net/
八
問:你認為我可以長期把安全鑰匙插在電腦嗎?
答:要看使用的場景,以及自己的需要。如果處於高風險環境,把安全鑰匙長期插在電腦中,是不衛生的做法,一些機構甚至明確要求員工不能這樣做,雖然大多員工會對這個建議置若罔聞。
我的 YubiKey 是用來登入網上的帳號,而不是登入電腦(可以看看上一條問題)。先說我的習慣,我是長期把 YubiKey 插在電腦中,有兩款較細小的型號可以做到這點,分別是 YubiKey 5 Nano 及 YubiKey 5C Nano。
但我們首先要明白自己想防範的是甚麼,再評估應該要做的安全措施。以我的情況,密碼是極難猜的(按不一定科學的估計,我的密碼可能要 919 萬億年才能破解),而我的密碼又完全不重複,不同網站也會用不同的密碼,所以如果密碼洩露,有三個較大的可能,一是服務供應商的問題,二是電腦被人安裝了惡毒軟件或不乾淨的瀏覽器 add-ons,例如鍵盤記錄器(keylogger)或直接偷取密碼發到遠方,三是上了釣魚網站。至於其他難測的漏洞,很難估計,在這裡就不討論。
對於第一點,能夠用上二步認證的服務,本身保安做得較好,即使系統受到入侵,估計(估計而已!)密碼的記錄也有加密,所以因為服務供應商的漏洞而洩露密碼的情況很低。至於第二個情況,我本身用的是 Mac,Mac 不是完全沒有病毒或惡毒軟件,所以我儘量不安裝來源不明的東西,有時逼不得已要安裝,也只會在虛擬的環境(virtual machine)中進行。較大的風險可能是瀏覽器的 add-ons 或 extensions,只好儘量找些評分高,信譽好的插件來安裝。
第三個情況,即釣魚網站(phishing sites) ,通常是假冒的銀行網站。這些網站弄得像是真網站(其實通常還是有些破綻,例如圖片的成像差一些,圖片起角,字體模糊,拼錯英文等等,倒是有點像藍絲的美學風格)。總之打開一些需要登入的網站,都會留意清楚網址,又或是看看有否證書。每次上銀行網站、Google 及 Facebook 等,都一定要加倍小心,因為即使用了二步認證,釣魚網站是可以同時騙取密碼及驗證碼。如果忽然收到電郵,提供連結叫你輸入密碼,更要加倍留意。
總之評估了自身的使用習慣,最需要防範的風險,是壞人從遠處入侵電腦,並偷取或截取密碼,再入侵我的戶口。所以我只要確保我的認證因素,一個是發到線上的密碼,另一個是線下的因素便可以。即使有人從網絡取得我的密碼,他的手也不能伸到我的手機或安全鑰匙,企圖登入我的戶口,他們要同時取得我的硬件及手機上的二步認證因素,其可能性始終很低。
另外有些要防範的情況,例如你在公司使用電腦,鄰座的同事相當有可疑,又可以近距離碰到你的電腦,自然就要加倍小心,不要長插鑰匙。你的安全顧慮,也可以因為不同的司法環境,或是本身的敏感程度而改變。若果你是一直備受監控的對象,入侵者有計劃也有資源去取得你的密碼,例如派人偷拍你在咖啡館輸入密碼的情形,入侵者甚至可以取得法庭搜查令,採用不道德的公權力去挾持你的電腦及其安全鑰匙。如果是這樣,你要採取的安全級別,可能要高出其他人很多倍,例如斯諾登要求到訪者把手機的電池取出,又或是要求把 iPhone 等關機後放進雪櫃或 faraday bag。如果你認為他有妄想症,不妨讀一讀《No Place to Hide》(作者 Greenward)又或是《Permanent Record》(作者就是斯諾登本人)。
說了一大堆,其實就是說,評估過自身的風險後,我使用 YubiKey 的習慣,是經常把它插在電腦上。我不覺得會危害到戶口安全,也不認為會降低安全系數,大家自行評估相關風險。
九
問:為甚麼我覺得 YubiKey 有伏?真的安全?這個東西有沒有後門?
答:可能因為你不了解這個技術,所以覺得有伏。
說實在的,當我看到這樣的提問,確是頗感驚訝呀,就像看到有人堅拒打疫苗因為擔心會自閉一樣驚訝。
十
問:有甚麼服務是支援安全鑰匙的二步認證呢?
答:對香港人而言,可能有機會用到而又支援安全鑰匙的服務包括:Google (Gmail, Drive, Youtube, Cloud Platform), Facebook, Dropbox, Github, Amazon Web Services, 1Password (版本7以上), Lastpass (Premium), Bitwarden, Dashlane, Boxcryptor (免費版也支援), Twitter 等等。
至於 Apple ID 戶口則不支持安全鑰匙,但有提供其他方式的二步認證。
十一
問:我是用 iPhone,為甚麼我覺得這類產品對 iPhone 的支援,好像很弱很不足呢?
答:因為這類產品,對 iPhone 的支援,真的很弱很不足啊!即使 YubiKey 出了一款 5Ci 有 lightning 連接頭,但只有極少量的 apps 支援。如果你是用 MacBook 加 iPhone,我建議你只用買 YubiKey 5 (Nano) 或 5C (Nano),而不用為 iPhone 買 5Ci 那款,那個 lightning 接頭很雞肋。
對於 MacBook + iPhone 的用家來說,最適合的方案,是在 MacBook 用 YubiKey,在 iPhone 還是用 authenticator app。
如果你只有 iPhone,沒有電腦,那麼很簡單,乾脆不用買安全鑰匙,用 app 去做二步認證就可以。(如果你本身是單機 iPhone 的用家,讀到這裡,才發覺原來我是不建議單機 iPhone 用家使用安全鑰匙,可能會覺得浪費了寶貴的閱讀時間,但希望這篇文章裡其他保安知識,也會對你有幫助啦!)
十二
問:萬一我的安全鑰匙遺失了,我是否不能再登入我的戶口呢?
答:要看你如何設定,但先說答案,不是。如果你遺失了鑰匙,還是可以登入戶口。安全鑰匙只是登入戶口的其中一個認證因素,但你同時可以設定其他方式去認證。
其他認證的方式包括:
1. 手機短訊(SMS):因為 SMS 的保安差,不建議。若然真的要用手機短訊,可以用不同居又可信任的朋友手機號碼,而這個電話號碼,最好不是存在手機的電話簿內。
2. Authenticator app:在 iPhone 及 Android 都有這類 app,我推介的是 Lastpass Authenticator,免費使用,軟件本身可以加上六位數字的密碼鎖。如果你想讓朋友幫你作為後備的方案,建議把設定的二維碼發給朋友,而該朋友又不是朝夕相對,一個 app 裡是可以儲存大量網站的認證碼,而且可以標明服務及戶口名稱,以作識別。
3. 安全鑰匙:也就是硬件認證方式,其中最多人使用的,是本文裡提到的 YubiKey。
4. 後備認證碼:部份網站,例如 Google 及 Facebook,會提供八個後備認證碼,可以寫下來,放在安全的地方,但有時貪方便,會儲存在電腦裡(其實不建議這樣做)。
所以,萬一遺失了安全鑰匙,只要設置合宜,其實也不代表不能用其他認證方式去登入戶口。而在設定了二步認證後,也應該要做一些練習,想像一下,萬一丟失了手機後,你還能用甚麼方式登入呢?如果你的手機、電腦及安全鑰匙全都放在公事包裡,而整個公事包被盜,你還有其他可行的二步認證方式嗎?手機丟失,你不能用 authenticator app。電腦丟失了,而你又貪方便只把後備碼儲存在電腦裡,連電腦也丟失了可以怎麼辦?如果你把不同居的朋友手機號碼作為後備的驗證方案,你能夠單憑手機最後兩個數字,就想起這位朋友嗎?網絡保安,除了要有措施,還有要反複練習。
另外,如果你使用的是 Google 最高級別的保安計劃(即 Google Advanced Protection Program),那就真的只能用兩條安全鑰匙進行登入。我本身是用 iPhone 及 Mac,因為安全鑰匙對於 iPhone 的支援太弱,所以我也沒有加入這個計劃。
還有,萬一你喪失了所有認證因素,其實 Google 或是 Gsuite 的管理人,仍然有辦法幫你重設密碼,但 Google 方面的驗證需要很多天,而且過程要問上大量問題,入侵者也不易通過。至於 Gsuite 的管理人,即使他單方面想幫你重設戶口密碼,這個雖然可能會成為另一個安全隱患漏洞,但他們也只能把密碼發到你後備的聯絡方式,而且當中也要有幾重驗證的過程,亦要花上一至數天。只要你那個後備的聯絡方式設定得較安全,入侵者也不能輕易破解。
十三
問:有很多款 YubiKey,我到底應該選擇哪條?
答:有三個考慮因素,一是你用甚麼電腦,二是你用甚麼手機,三是你用甚麼服務。我把幾種可能的情況寫出來,大家參考一下。要先說一點,因為 iPhone 對 YubiKey 或安全鑰匙的支援不好,所以按目前的情況,iPhone 的用家在手機上還是建議用 authenticator app 算了,即使你用的是 NFC 或 lightning 版的安全鑰匙,能夠支援的服務還是太少,可以忽略。選用哪款鑰匙,也要看自己的使用習慣,請參看「每次登入戶口時,都要把安全鑰匙插在電腦,有點麻煩,你認為我可以長期把安全鑰匙插在電腦嗎?」。
簡單來說,如果你打算長期把安全鑰匙插在電腦,就買 Nano 版,如果經常需要拔插,就買長一點的版本,方便拔插。如果你是用 Android,可以考慮買 NFC 的版本,如果是用 iPhone,因支援較弱,還是用 authenticator app 算了。
再具體一點去說,我根據以下的電腦及手機組合,建議使用的安全鑰匙型號。
1. 只有用桌面或手提電腦(USB A接口):用 5 Nano 或 5C(按我的習慣,會用 5C Nano)。
2. 只有用桌面或手提電腦(USB C接口):用 5C Nano 或 5C(按我的習慣,會用 5C Nano)。
3. 使用 12 吋的 MacBook(只有一個 USB C 接口的電腦):用 5C 或 5C NFC(就快推出),而不要用 5C Nano,因為只有一個 USB C 接頭,要經常拔插,用 5C 或 5C Nano(暫未推出)會較好。
4. 電腦 (USB A接口) + iPhone (Lightning接口):用 5 Nano 或 5 NFC(在 iPhone 上不用)。
5. 電腦 (USB A接口) + Android (USB C接口):用 5 NFC。
6. 電腦 (USB A接口) + Android (MicroUSB接口):用 5 NFC。
7. 電腦 (USB C接口) + iPhone (Lightning接口):用 5C Nano 或 5C(在 iPhone 上不用)。
8. 電腦 (USB C接口) + Android (USB C接口):用 5C NFC(就快推出,暫時未有啊,如果現在用的話,建議可以先買一個 Yubikey 5C Nano,只在電腦上用,手機上則用 app)。
9. 電腦 (USB C接口) + Android (MicroUSB接口):用 5C NFC(就快推出,暫時未有啊,如果現在用的話,建議可以先買一個 Yubikey 5C Nano,只在電腦上用,手機上則用 app)。
10. 使用 12 吋的 MacBook(只有一個 USB C 接口的電腦)+ iPhone(Lightning接口):用 5C 或 5C NFC(暫時未出),不建議用 5C Nano。
11. MacBook Air(有兩個USB C接口):因為兩個 USB C 接口都在機身左邊,如果不會長期用 hub,那麼用 5C Nano 也可以。如果這個插口本身又要連 iPhone 或其他設備,那麼用 5C 會較好。
12. 以上任何配搭,但用的百度雲、淘寶、QQ 郵箱等:不用買。
至於 Security Key by Yubico 這一款,則可以用在電腦 (USB A接口) 上,沒有 NFC 功能,屬較為基礎的一款。之前 YubiKey 慷慨送給香港人的型號,就是這個。對於自己有能力購買的用家,請按上文所述的建議,對應自己的機型去購買。
另外,如果打算用轉換頭(例如 USB A 轉 USB C),請看看相關兼容情況:https://support.yubico.com/support/solutions/articles/15000006473-using-a-yubikey-with-usb-c-adapters (因為沒辦法逐一去試,萬一打開 YubiKey 的包裝後,發覺本身使用的 hub 或轉換器兼容不了,那就得物無所用,所以我不是太過建議用轉換頭。如果真的想用轉換頭,最好找朋友的安全鑰匙插進自己的電腦,再去 https://www.yubico.com/genuine/ 測試能否認出。
十四
問:可以在哪裡購買 YubiKey?
答:上官網 Yubico.com,在香港則去官方認可的香港分銷商。
購買這類安全產品,跟買安全套一樣,理論上是要避免使用中介渠道或集運公司,因為理論上越多中間人,那麼理論上就越大機會被人做手腳。
其中一種做手腳的方式,是企圖入侵的人,把鑰匙裡的物理序列號偷偷記錄,並用其他方式去產生密鑰。強調是「理論上」,因為估計實行起來,也非容易,太多顧慮,聽起來好像又太多疑,但既然說到網絡安全,當然要在各個可行的層面,也儘量做好防範的措施。例如萬一你的鑰匙被人偷走,非法扣留,又或是買回來的時候包裝已經打開,最好不要再用。
Yubico 的官方網站顯示,在香港有一個官方認可以的分銷商:Netmon Information Systems,地址是:觀塘鴻圖道 57 號,南洋廣場 15 樓 1 室。電話是 25272086。網址是 www.netmon.asia ,建議在辦公時間先打電話去查詢存貨量。
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延伸閱讀:
陳婉容幫助香港人取得瑞典公司 Yubico 的贊助:https://www.facebook.com/sherrychanyy/photos/a.517784544922353/2803649153002536/?type=3&permPage=1
電腦手機網絡安全(一):SIM 卡鎖:https://www.facebook.com/pazukong/photos/a.2007886759444126/2634928633406599/
電腦手機網絡安全(二):簡介二步認證:https://www.facebook.com/pazukong/photos/a.2007886759444126/2636315873267875/
電腦手機網絡安全(三):二步認證的驗證因素:https://www.facebook.com/pazukong/photos/a.2007886759444126/2637695243129938/
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