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密碼怕被盜,不用密碼驗證反而更可靠? Passkeys 甩開帳密規則

PanSci_96
・2023/03/18 ・2610字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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永豐銀行在過年期間傳出多位卡友信用卡被盜刷,而且明明都使用 OTP 一次性密碼驗證了,卻還是難逃駭客魔爪。難道,我們已經沒有安全的交易方法了嗎?

好消息是,Google 、 Apple 、 Microsoft 都不約而同宣布導入「Passkeys」無密碼驗證技術,只要使用生物辨識,使用者不需要再創作密碼,大幅減少被破解或是被側錄盜帳號的機率。

Passkeys 用作原理

也許你會提出疑問,指紋登入不是早就有了嗎?又與二階段驗證(Two-Factor Authentication, 2FA)看上去十分類似,這套「無密碼驗證」機制,我們真的可以相信嗎?

首先,我們先來釐清Passkeys 的運作原理。在 Passkeys 的運作之中,一共有三個重要的角色:使用者 Device、平台供應商 Authenticator、應用服務 Relying Party。

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在第一次申請 Passkeys 功能並使用生物驗證時,便會生成一組對應的公鑰與私鑰,公鑰存放在應用服務端(如:網路銀行)、而私鑰則保存在使用者的硬體裝置上(如:手機);每當未來要進行 Passkeys 登入時,應用程式便會發起一個驗證請求,要求使用者利用裝置內的私鑰進行簽章,以證明自己的身分。

當然,為了確保當下持有手機的是使用者本人,手機裝置就會要求透過指紋等生物驗證機制,完成識別後,再使用裝置內的私鑰進行簽章回傳給應用服務,應用服務端則利用他們所持有的公鑰,來驗證簽章的效力。

我們可以把登入情境變成一張如下的邏輯架構:

密碼與鑰匙

更進一步討論,就得要先知道「公開金鑰密碼」(Public Key Cryptography, PKC)與「公鑰」(Public Key)、「私鑰」(Private Key)的概念。

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一般所說的「加密」概念,就是希望只有對方能夠「解密」。

早期的「對稱式密碼學」,在加密和解密時均使用同一把鑰匙,如此一來便衍生了一個小問題——多了一個「額外的秘密」需要被傳遞,這樣既麻煩也不安全。

後來就出現了「非對稱密碼學」,也就是前述提到的公開金鑰密碼學。在這個理論中將用到兩把不同的鑰匙——「公鑰」及「私鑰」;私鑰僅留存給使用者,公鑰則是公開給所有人。演算法分別使用這兩把鑰匙進行加密與解密,具有單向、無法回推等特徵。

「加密」概念就是希望只有對方能夠用「鑰匙」「解密」。圖/Envato Elements

如此一來,可以達到不同的應用方式:

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第一種是「傳遞秘密」,每個人都持有一把自己的私鑰、向大家公開一把成對的公鑰,任何人都可以「用公鑰加密訊息」給我、並且只有我可以「用私鑰解密訊息」看到秘密訊息的內容。

第二種常見的應用方式則是 Passkeys 架構中所用到的「數位簽章」。數位簽章的邏輯正好和傳遞秘密相反:「用私鑰加密簽章」並「用公鑰解密驗章」;如此一來,任何人都能持有的公鑰,便能用以驗證訊息是否確實由世上唯一擁有私鑰的使用者所簽名發出。

重新回來看 Passkeys 的架構,就不難理解為什麼 Passkeys 在不使用密碼的前提下,也能透過裝置上的私鑰,來向應用服務進行身分驗證。當然,Passkeys 的安全與強大之處並不只在於公鑰密碼系統,而是可以完全擺脫掉「帳號密碼」的概念,進而避免非常多的威脅。

從根本上解決問題

一般來說,在登入帳號時所使用的「密碼」,並不會直接被明文儲存在應用服務的伺服器裡,會透過編碼、雜湊、加密等各種方式進行儲存。

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即便如此,太過簡單的弱密碼容易被暴力或查表破解。此外,駭客也可以透過網站釣魚(Phishing)或鍵盤側錄(KeyLogger)等方式偷取使用者的密碼,再轉手將偷來的資訊傳給應用服務進行中間人攻擊(Man-in-the-Middle Attack);常見的簡訊驗證碼等二階段驗證方式,也可能受此攻擊的影響。

Passkeys 則從根本上解決了釣魚網站的威脅。存在使用者裝置中的 Passkeys 並不僅是一把私鑰,它連帶也儲存了應用服務網址、使用者帳號等資訊;無論釣魚網站做的與原服務有多相像,只要來源並非原本的服務網站,Passkeys 功能就不會被啟動,駭客自然就無法執行驗證或偷取到任何資訊。

而在跨裝置登入上,流程會是:使用者在筆電上開啟應用服務網站,選擇以 Passkeys 登入,網站會跳出一個 QRCode,使用者只要用存有私鑰的那隻手機掃描 QRCode,便會開啟 Passkeys 功能,讓使用者透過生物驗證完成登入。

手機掃描 QRCode 便會開啟 Passkeys 功能。圖/Envato Elements

這個過程不需要用到任何的「帳號」,因為 Passkeys 本身就儲存了使用者是誰的身分資訊,而使用 Passkeys 跨裝置登入時需要掃描 QRCode 來啟動的這一點,是為了避免駭客利用來進行中間人攻擊;Passkeys 要求這兩個裝置之間必須有藍牙連接,也就是必須在一定的物理範圍之內,裝置之間才能夠順利啟動 Passkeys 認證。

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帶來的便利

對一般使用者來說,除了安全性以外,便利性也非常重要。

前述提及 Passkeys 的無密碼驗證機制,其實就等同於讓「裝置」擁有代表使用者本人的效力,那麼,若裝置不慎遺失、還能簡單地取回自己的身分嗎?答案是可以的。

使用者與提供 Passkeys 功能的平台供應商之間,原則上本來就會有相互驗證的方式,例如本來的帳號密碼登入、或者是額外的找回帳號機制,透過這些方式找回並登入帳號後,就可以進行設置,停用舊有 Passkeys 或啟用新的 Passkeys。

此外,Passkeys 提供多裝置同步私鑰的功能,以使用者對平台提供商的信任為前提,平台可能會在其雲端中儲存使用者的私鑰,以便在使用者需要的時候,可以將該私鑰輕鬆地同步到相同作業系統的其他裝置上,讓使用者也可以利用平板或電腦等裝置進行驗證登入。

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Passkeys 帶來的便利性,可謂使用者的一大福音。圖/Envato Elements

另外,使用不同作業系統的裝置,一樣能用原本的私鑰登入;系統會在新的裝置上生成一組新的公私鑰繼續運作。也就是說,不管你是 Android 轉 iOS,還是 iOS 轉 Android,都不需重新設定,對使用者來說,可謂一大福音!

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Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

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另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

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鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

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除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

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侏羅紀公園的場景可能真實發生?生物複製技術有哪些發展?複製人要出現了嗎?
PanSci_96
・2024/06/15 ・5062字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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如果用我們的基因製造複製人,可以代替我們上班上課嗎?想像一下,如果世界上每個人都有一個雙胞胎分身?或者,如果我們可以克隆出已故的名人?甚至複製已故的寵物或親人?

當然,這些都是幻想,但複製生物技術的發展正在讓這個幻想漸漸變為現實⋯⋯

科幻小說的故事照進現實,在技術層面上有哪些困難?道德上又會引發哪些問題呢?

讓我們一起探索這項驚人技術的曲折歷程吧!

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今天的文章將會回答以下問題:

  1. 複製生物技術的早期實驗有哪些?又帶來什麼影響?
  2. 基因複製技術最大的困難是什麼?
  3. 複製技術面臨哪些主要挑戰和倫理道德問題呢?
  4. 複製生物技術除了複製生物還能有哪些應用?

克隆實驗早期的探索與突破?

複製生物技術的發展是一個漫長而曲折的過程,從 19 世紀末的早期實驗,到 20 世紀中葉的技術突破,再到 21 世紀的應用與挑戰。

胚胎實驗的歷史可以追溯到 19 世紀末,當時德國生物學家杜里舒(Hans Driesch,1867-1941)進行了一項開創性的實驗。他通過搖晃的方式將四個海膽胚胎細胞分離,並觀察到每個分離的細胞都能發育成完整的幼體,儘管體型較小。這一實驗證明了早期胚胎細胞具有全能性(totipotency),即早期胚胎的每個細胞都能發展成完整個體,這為後來的細胞核移植技術奠定了基礎。

圖/giphy

在 20 世紀初,植物學家發現通過嫁接和分裂植物組織可以產生與母體相同的植物。奧地利植物學家戈特利・哈伯蘭特(Gottlieb Haberlandt,1854-1945)提出了「植物細胞全能性」(totipotency)的概念,即每個植物細胞都具有發育成完整植物的潛力。哈伯蘭特的實驗主要是通過無菌技術培養植物細胞,雖然當時他並未成功培育出完整的植物,但他的理論和研究為後來的植物組織培養和克隆技術奠定了基礎。

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1914 年,德國生物學家漢斯・斯佩(Hans Speman,1869-1941)進行了另一個具有里程碑意義的實驗。他利用了一根嬰兒頭髮製作的環狀結,將其繫在受精的蠑螈卵細胞上,並將細胞核推到一側。當細胞核所在的一側開始分裂成多個細胞後,他鬆開結讓一個細胞核滑回未分裂的細胞一側,從而產生了兩個獨立的細胞群,這些細胞群最後發育成了兩個完整的胚胎。這是最早的核移植(nuclear transfer)實驗,顯示了細胞核在胚胎發育中的重要性​。

20 世紀中葉,科學家們進一步推動了克隆技術的發展。1952 年,美國科學家羅伯特・布里格斯(Robert Briggs,1911-1983)和湯瑪斯・金恩(Thomas Joseph King,1921-2000)首次成功地將青蛙胚胎細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中,並培育出蝌蚪,雖然這些克隆青蛙無法存活至成年,但這實驗證明了細胞核可以在去核卵母細胞中重新編程,進而發育成新個體。

圖/giphy

桃莉羊的誕生:克隆技術的重要里程碑

克隆技術的重大突破出現在 1996 年,當時英國羅斯林研究所的伊恩・威爾穆特(Ian Wilmut,1944-2023)和基思·坎貝爾(Keith Campbell,1954-2012)成功地克隆了第一個成年哺乳動物,也就是廣為人知的——桃莉羊(Dolly)。他們使用的是一隻成年綿羊的乳腺細胞核,將其移植到一個去核的卵細胞中,最終培育出桃莉。這一成就震驚了全世界,因為它證明了成體細胞的基因信息可以被重置為胚胎狀態,並成功發育成為一個完整的生物體,標誌著克隆技術的一個重要里程碑​。

1996 年,成功地克隆了第一個成年哺乳動物,也就是廣為人知的——桃莉羊(Dolly)。圖/wikipedia

桃莉羊的誕生引發了廣泛的科學和倫理討論。一方面,科學家看到了複製技術在醫學研究、保護瀕危物種以及農業中的潛力。另一方面,社會各界對複製技術的倫理問題表示擔憂,特別是人類複製的可能性。

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桃莉羊的成功開啟了克隆技術的新篇章,此後,小鼠、牛、山羊等多種哺乳動物相繼被成功複製,展示了這一技術的廣泛應用潛力。同時,科學家們將目光投向了更為複雜的靈長類動物。

靈長類動物的複製技術在 21 世紀取得了進一步的突破。2018年,中國科學家成功利用與桃莉羊相同的「體細胞核轉植」技術複製出兩隻有相同基因的長尾彌猴「中中」和「華華」,標誌著克隆技術的又一個突破​。2020年中國又成功複製了恆河猴,並取名為「ReTro」,不同於印象中印象中複製動物壽命都很短或是飽受疾病之苦,ReTro 在今年(2024年)已經要滿四歲了,是首隻平安長大成年的複製恆河猴。

複製技術的挑戰?

儘管克隆技術在基因層面上已經相對成熟,但要複製出健康的個體仍然面臨巨大挑戰。許多克隆動物都表現出健康問題,如免疫系統缺陷、心血管問題、早衰、壽命縮短或在在肝、腎、肺、大腦、關節等地方產生發育上的缺陷,也有部分出現體型異常巨大的問題​​。例如綿羊的正常壽命約在 12 年左右,但桃莉羊在 6 歲時,就因關節炎與肺部感染而去世。

這主要是因為,細胞核在卵細胞中的重新啟動過程容易出現問題,導致克隆個體可能存在基因表達異常。即便是中國科學院成功複製的 ReTro 也只是難得成功的個案。

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基因複製出的人類會和本人完全一模一樣嗎?

克隆技術,特別是克隆人類,涉及複雜的倫理和道德問題。一方面,克隆技術可能會被用來治療某些疾病,或是用於治療遺傳疾病和器官移植,甚至延長壽命;但另一方面,它也可能被濫用,導致倫理危機。例如,克隆人類可能引發身份認同問題,並挑戰現有的社會和家庭結構​,反對者擔心擔心這樣的技術會對社會和人類本質造成不可預見的影響。

如果突破細胞核重新啟動的困境,複製出來的克隆人會和本人完全一樣嗎?

答案是:「不會」。

圖/imdb

美國演化生物學家阿亞拉(Francisco J. Ayala,1934-2023)在《美國國家科學院院刊》上提出,我們目前進行的生物複製實驗複製的只是「基因型」而非「表現型」。基因型指的是基因組成;而表現型指的是包含個體外表、解剖結構、生理機能以及智力、道德觀、審美、宗教價值觀等行為傾向和屬性,還有透過經驗、模仿、學習所獲得的特徵。表現型是基因與環境間複雜作用下的產物。基因型的複製就像是同卵雙胞胎,就算長得再像,他們怎麼樣都不會是「同一個人」。透過生物複製技術基因複製出的克隆人,其實也只不過是跟你擁有相同基因的雙胞胎而已。

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不過目前世界上也存在一種能複製表現型的技術,那就是——「AI」。

隨著人工智能技術的進步,模擬人類個性和行為變得越來越現實。例如,AI 可以通過學習大量數據來模擬特定個體的行為模式,甚至在某些情況下,AI 克隆可能會比生物克隆更具實用性。然而,這也帶來了新的風險,包括隱私泄露、數據濫用等​​。

複製技術在生物醫學領域來能有哪些應用?

複製技術的應用範圍廣泛,涵蓋了醫學研究、農業、生態保護等多個領域。

複製技術在生物醫學領域具有巨大的潛力。幹細胞治療可以利用克隆技術培育出患者自身的幹細胞,從而避免免疫排斥反應。製藥公司可以利用克隆動物來進行藥物測試,提高藥物研發的效率和準確性​。科學家也可以生產出大量具有相同基因組的細胞,用於研究疾病機制和開發新藥。克隆技術被用於創建動物模型,這些模型有助於研究人類疾病的機制和治療方法。例如,科學家利用克隆技術創建了患有阿爾茨海默症和帕金森症的動物模型,這些模型為藥物開發和治療策略的研究提供了重要的工具。

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在農業領域,複製技術被用於繁殖優良品種,增加牲畜的生產力和抗病能力。通過克隆優秀的畜禽個體,農民可以提高產量,降低疾病風險,從而提高農業生產的效益。

此外,複製技術在生態保護方面也有重要的應用。許多瀕危物種由於種群數量減少,面臨滅絕的危險。科學家們利用複製技術試圖保護這些物種,例如,已經有研究成功克隆了瀕危的野生動物,為保護生物多樣性提供了新的方法。

圖/imdb

結論

總結而言,複製生物技術的發展歷程充滿了挑戰和機遇。從早期的胚胎細胞分離實驗,到 20 世紀中葉的核移植技術,再到 1996 年桃莉羊的成功,科學家們在不斷探索和突破。儘管技術上取得了許多進展,但複製健康個體的挑戰仍然存在。此外,倫理和道德問題也不容忽視。未來,隨著技術的不斷進步,克隆技術在生物醫學領域的應用將更加廣泛,但我們也必須謹慎對待其可能帶來的社會和倫理影響,我們需要謹慎管理這項強大的技術,在發揮其潛力的同時,避免可能帶來的社會和倫理風險。

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動動滑鼠就能生圖修圖?不用付錢就能即時生成的 Leonardo AI 讓繪畫行雲流水!
泛科學院_96
・2024/06/09 ・828字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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你在尋找免費的繪圖 AI 嗎?

自從 Stable Doodle 要收費後,我就一直在找類似的替代品,正好前陣子 Leonardo AI 也更新了Realtime Canva 功能,不是那個 Canva,是他們推出的塗鴉功能叫 Canva,試用之後驚為天人!

新增加的 inpaint 功能,能用 prompt 指定畫上去的色塊代表什麼,也有圖層跟透明度功能,大幅降低修整圖片的難度。

重點是,免費可用啊,付費只多了 realtime 及時生成,但免費的速度也不會太慢,你問我為什麼會知道?當然是花了錢之後發現根本沒差啊!

而且及時生成的圖都不用扣點,直到你按下輸出鍵才扣,修改次數無限,可以免費白嫖玩到爽,所以今天,就來教一下怎麼用 Leonardo Canva 啦,大概會說這三件事情:

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  1. 從無到有快速生成人物:這邊就簡單介紹基本操作。
  2. 在不影響生成人物的狀況下,加上背景:這邊會用到圖層、去背、AI 元素生成等功能。
  3. 最後微調:介紹 inpaint 功能怎麼用。

好啦,讓我們開始吧!

最後,你覺得 AI 圖片生成應該還要提供什麼服務呢?

  1. 我上色苦手,拜託有個不改我線稿的 AI 上色工具
  2. 可以有更多修改細節的方法,現在都太笨了
  3. 能不能讓 AI 讀懂構圖,不要每次圖生圖都變樣了
  4. 我不知道,能生不就好了

如果有其他想看的 AI 工具測試或相關問題,也可以留言發問。如果喜歡這支影片的話,也別忘了按讚、訂閱,加入會員,我們下集再見~掰!

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我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!