對于未來科技的安全研究，零日可能會遲到，但從不會缺席。今天我們就來談談最近大家熱烈討論的XR科技。

不過，此XR并非彼XR，我們要談的不是蘋果iPhone XR的安全問題，而是擴展現(xiàn)實（XR - Extended Reality），一種被稱為屬于未來的新鮮技術。

VR/AR/MR/XR四者之間什么區(qū)別？

作為科技安全圈的老司機們，想必大家已經(jīng)有過VR或AR接觸史，甚至不少發(fā)燒友花大價錢自購了VR/AR設備，但MR和XR又是什么新品種？別著急，零日先來大致說一下VR/AR/MR/XR四者之間的區(qū)別。

   先上一張圖。一目了然，擴展現(xiàn)實（XR）就是VR/AR/MR三者的集合，所以也有人根據(jù)擴展現(xiàn)實（XR）是“由計算機圖形和可穿戴設備生成的所有真實和虛擬環(huán)境”的定義，將XR中的“ X”理解成一個變量。

   也就是說，現(xiàn)在有AR/VR/MR，未來還可能有BR（迷惑現(xiàn)實-Baffle Reality）、CR（影像現(xiàn)實-Cinematic Reality）、DR（蒙蔽現(xiàn)實-Deceive Reality）等等“R”字輩科技。（當然這都是零日隨口一說，能不能實現(xiàn)還得技術大佬們說了算的）

   言歸正傳，擴展現(xiàn)實XR是一個囊括三種技術的總稱，而VR/AR/MR就各有不同了：

   首先，VR又叫虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality），說白了就是假現(xiàn)實。具體指的是利用電腦模擬三維空間，通過感官模擬一種沉浸感和臨場感，就像把人帶到一個虛擬的仿真世界。

     不過，要是單純的影像內(nèi)容，就和看普通3D電影沒什么差別；所以虛擬現(xiàn)實VR內(nèi)容和傳統(tǒng)3D影像的區(qū)別在于人與影像內(nèi)容的互動感。

（這就跟《盜夢空間》差不多，游走在90°折疊的城市，能騙過眼睛五感和大腦，全程高能又科幻，但一切都是假的?。?/span>

   至于AR增強現(xiàn)實（Augmented Reality），則是現(xiàn)實世界的Pro版。說簡單點，就是在真實空間里植入虛假內(nèi)容，把虛擬信息（物體、圖片、視頻、聲音等）映射在現(xiàn)實環(huán)境中。很明顯，VR是帶你精神穿越，AR則是高樓林立的現(xiàn)實中，再現(xiàn)海市蜃樓。

   最后，MR，混合現(xiàn)實（MediatedReality），倒可以直接看作是VR/AR結合體，因為它指的是合并現(xiàn)實和虛擬世界后產(chǎn)生的新可視化環(huán)境。舉個簡單的例子，下班回家的你，戴上MR設備看暴力美劇，施瓦辛格會跳出傳統(tǒng)屏幕，在你眼前吹胡子瞪眼，甭管你移動到哪，他都只對著你演。

眼下，“R”科技能干嘛？

在XR的幾種技術中，可以說AR民眾基礎最大，至于能干嘛？光AR應用就能讓你大開眼界。

（1）AR游戲

虛實融合娛樂至死，催生了AR游戲暢快淋漓的極致體驗，也促成了AR游戲火爆全球。從技術上來說，脫胎于增強現(xiàn)實技術的AR游戲，在多動態(tài)Marker、HDR反射、遮擋碰撞及GPS技術的加碼下，最終突破了虛實界限。

AR游戲《哈利波特：巫師聯(lián)盟》

   2016年，任天堂與Niantic聯(lián)合開發(fā)的《Pokémon Go》風靡各國，進一步加速了AR在游戲領域的發(fā)展，哈利波特等經(jīng)典IP紛紛開始AR游戲化。

AR游戲《The Machines》

（2）AR相機

   游戲之外，鏡頭之下，同樣有AR的天地。2019年，字節(jié)跳動下屬實驗室AI Lab研發(fā)了一項名為Landmark的技術，透過3D視覺技術并針對室外場景進行檢測、運算，在最快的時間內(nèi)來呈現(xiàn)出這種AR特效。

上海東方明珠“天空之城”、重慶“朋克洪崖洞” 

LandmarkAR 效果

   現(xiàn)如今，這款技術已應用在抖音App中，在拍攝城市地標建筑時，就能體驗到這種AR特效，除了一些自拍方向的AR相機研究，不得不說字節(jié)跳動將AR相機技術帶進了新一代的短視頻創(chuàng)作領域。

（3）AR導航

   傳統(tǒng)導航已不新鮮，AR導航正預謀取而代之。2019年，Google推出了GoogleMaps AR導航，視野正前方的AR景象，帶來了“平視”導航新體驗，開啟了逆轉“低頭族”新趨勢。

   Google Maps AR之外，AR City、Moovit等“AR導航”破土而出，甚至汽車也開始研發(fā)AR導航應用。公交應用程序開發(fā)商Moovit也將AR引入其移動應用程序，幫助使用者通過視覺尋找車站。從而使用戶可以更輕松地在視覺上找到站點和車站。

（4）AR軍用

   在游戲、相機等娛樂休閑類民用開發(fā)之外，AR技術逐漸滲透至軍事領域。早在2018年，美國陸軍曾一次性采購10萬臺HoloLensAR眼鏡，用于戰(zhàn)斗任務和士兵訓練。

   自此，AR技術逐漸發(fā)展出了一個軍用向市場，并迅速出現(xiàn)了北美、歐洲、亞太、中東、非洲和南美等六個AR軍用市場。其中，僅北美AR軍用市場就齊聚了Google LLC、Applied Research Association Inc.等一大批公司。

   從游戲到工具，從民用到軍用，“R”科技能干的事兒遠比看到的多。仔細研究還會發(fā)現(xiàn)，技術應用都跟擴展現(xiàn)實XR帶來的復興感官體驗密不可分。

未來，XR能模擬哪些感官體驗？

   說到技術帶來的感官體檢，擴展現(xiàn)實XR及VR/AR/MR三種技術，最突出的就是視覺，其次則是聽覺、觸覺、嗅覺、味覺和“ 第六感 ”，共計六種體驗。

（1）視覺體驗

    眼睛最直觀也最難騙，而擴展現(xiàn)實XR帶來的視覺體驗，也根據(jù)VR/AR/MR的區(qū)別，呈現(xiàn)上有所差別。

   首先，VR看見的影像，是全虛擬且無法看到現(xiàn)實環(huán)境的，所以就有了體驗者與旁觀者兩種視角。在親身體驗者視角，戴上設備自己就是這個世界的勇者，就像這樣。

   而到了圍觀吃瓜群眾眼中，你卻是這樣的。

   至于AR技術的視覺體驗，是看到現(xiàn)實環(huán)境中出現(xiàn)虛擬內(nèi)容，有點類似在現(xiàn)實世界環(huán)境打網(wǎng)絡CS，比如這樣。

   到了MR這，視覺體驗上就既有AR又有VR。虛擬的內(nèi)容可以映射在現(xiàn)實環(huán)境里，還能用過設備處理虛擬影像。

（2）聽覺體驗

   音樂發(fā)燒友都知道杜比音效、無損音質(zhì)，XR技術下的聽覺體驗，帶來的則是3D版沉浸式音頻體驗。說簡單點就是聲音來自四面八方，分分鐘站在舞臺中心聽音樂。

   看見這過山車沒，伴隨著視覺上的刺激，聽到的聲音都是經(jīng)過處理，最大限度模擬實景音頻。

（3）觸感體驗

   所謂觸感，指的是因為接觸而引起的反應，XR技術的觸感體驗，就是模擬人接觸時的感覺。比如，你戴上裝備，手中明明空無一物，卻感覺在拆桌子。

（4）嗅覺體驗

   在XR技術領域，模擬氣味雖然比較新穎，但研發(fā)機構也不在少數(shù)。原理解釋起來也不復雜，就是通過變換氣味的裝備，根據(jù)你看到的摸到的東西，反饋最貼近的味道。

   聽起來嗅覺體驗好像沒什么，但要是放在實際體驗上就不一樣了。你“看見”有人遞過來一束花，伸手接了過來并真實地觸摸到了花的重量，接著你就聞到了花的香味。

（5）味覺體驗

   先別驚訝，XR技術模擬味覺的確真實存在， 至于怎么實現(xiàn)？ 就要先從味覺感知上來說，都知道味覺來自舌頭，其實視覺、聽覺、嗅覺甚至記憶的作用下，也能模擬味覺體驗。

 吃東西的味覺來說了，最直觀呈現(xiàn)味道的是舌頭，但想復制味覺體驗，卻可以從眼睛、耳朵甚至記憶上下手。

   聰明的研究人員們，就在氣味、顏色、形狀等因素上下功夫，從而實現(xiàn)增強味覺的體驗。詹姆斯·比爾德基金會（James Beard Foundation）近期推出的Aerobanquets RMX中就通過XR體驗，仿造了味覺的感知。

（6）第六感

   別慌，零日要說的真的正常感知意外，意識上的“第六感”。不過“第六感”體驗的實現(xiàn)，就要通過機器學習、人工智能在XR技術實現(xiàn)。

   解釋有點復雜，不過可以舉例說明。比如，醫(yī)生做手術前，先用XR技術模擬操作，這時機器學習和人工智能則會提供咨詢服務，以此提高手術的成功性。

XR會遇到什么安全問題呢？

   其實不用零日說，大家也都懂技術利弊雙存的道理。XR的內(nèi)核既然是模擬人的感官，其安全隱患，或者說威脅最終的受害者就是人本身了。接下來，零日就從安全角度，說說XR在數(shù)據(jù)安全和漏洞攻擊兩個方面對人的威脅：

（1）數(shù)據(jù)威脅

   相比于已經(jīng)讓我們深陷信息泄露旋渦的常規(guī)電子設備和應用程序，XR設備不僅收集常規(guī)數(shù)據(jù)，還會大量收集使用者的聲音、習慣、交互、樣貌、注意力等詳盡的隱私數(shù)據(jù)。這些更為個人的數(shù)據(jù)一旦被有心人竊取，稍加分析就能生成人物圖像，進行精準打擊。

（2）漏洞隱患

   老粉都知道，零日一直說漏洞無處不在并非危言聳聽，這個老問題放在XR技術上同樣存在。而隨著XR技術被廣泛應用在游戲、購物、建筑、醫(yī)療、教育等專業(yè)領域，黑客順“洞”而來，最先破壞就是視覺畫面，可能是顯示錯誤的數(shù)據(jù)，也可能是篡改的畫面，威脅層級恐怕跟當前的網(wǎng)絡攻擊持平。

零日反思

零日一直強調(diào)，技術發(fā)展安全先行，XR技術普及縱然還有很長的路要走，但并不妨礙現(xiàn)在就開始夯實安全基礎，不然等大樓建成了，再去研究怎么抵御攻擊，成本和難度可就是現(xiàn)在的倍數(shù)了。