Spisu treści:
- Rozpoznawanie twarzy Androida
- Skanowanie tęczówki Samsunga
- Identyfikator twarzy Apple
- Który jest lepszy?
Podczas imprezy Apple we wrześniu 2017 r. IPhone X został ujawniony. Wygląda na to, że Apple wypróbowało swój model „Anniversary”, a jedną z nowych funkcji jest Face ID.
Odblokowanie telefonu twarzą nie jest niczym nowym. Android ma tę funkcję od jakiegoś czasu, a Samsung używał specjalnego skanera tęczówki od Galaxy Note 7. Ale Apple robi rzeczy zupełnie inaczej, jak to zwykle bywa. Zamiast używać wzoru do tworzenia tokenu odblokowującego, Apple używa kształtu twarzy. I ma do tego dość wyspecjalizowany sprzęt.
Jeszcze nie korzystałem z iPhone'a X, ale w tym obszarze mam spore doświadczenie. Modulowane pozyskiwanie map zniekształceń przestrzennych, a następnie przekształcanie uzyskanych danych w coś, co oprogramowanie może wykorzystać jako unikalny identyfikator, istnieje już od jakiegoś czasu, a produkty, które masz w domu teraz, zostały zbudowane, zapakowane lub sprawdzone pod kątem jakości. Brałem udział w projektowaniu i wdrażaniu kilku systemów, które wykorzystują akwizycję obrazu głębi do sortowania produktów (jabłka, brzoskwinie, śliwki itp.) Według gatunku, kształtu i wielkości oraz rozumiem, jak będzie działać technologia zastosowana w Face ID.
Porównajmy.
Rozpoznawanie twarzy Androida
Odblokowanie telefonu twarzą jest częścią Androida od wersji 4.0, Ice Cream Sandwich. Jest to najmniej skomplikowana i najmniej bezpieczna z trzech rzeczy, które porównujemy.
Korzystając z przedniego aparatu, telefon z Androidem może zrobić zdjęcie twarzy, a oprogramowanie do rozpoznawania twarzy Google przetworzy je w celu utworzenia zestawu danych na podstawie obrazu. Gdy trzymasz telefon twarzą do odblokowania, obraz jest gromadzony, przetwarzany i porównywany z przechowywanymi danymi. Jeśli oprogramowanie może pasować do obu, token jest przekazywany do systemu, więc telefon się odblokuje.
Odblokowywanie twarzy pojawiło się na Androidzie w 2012 roku, a Samsung znacznie ulepszył ich najnowsze telefony.
Dane nie są nigdzie wysyłane i są gromadzone i przetwarzane przez cały telefon. Jest przechowywany bezpiecznie i zaszyfrowany i żaden inny proces nie jest w stanie odczytać surowych danych. Odblokowywanie twarzy w Androidzie również nie wymaga żadnych specjalnych świateł, czujników ani kamer - używa tego samego przedniego aparatu, którego używasz do robienia selfie.
Samsung poprawił wrażenia z telefonów Galaxy S8 i Note 8, rozpoczynając skanowanie natychmiast po dotknięciu ekranu, a przetwarzanie jest szybsze i dokładniejsze ze względu na lepszy aparat i procesor. Odblokowanie twarzy w Galaxy S8 jest szybkie i ogólnie działa dobrze, gdy poczujesz, jak trzymać telefon podczas jego używania.
Największy problem z odblokowaniem twarzy polega na tym, że nie jest on bezpieczny. Nie jest reklamowany jako bezpieczny, nawet przez Google lub Samsung. Jest to wygodna funkcja, która została stworzona w celu prezentacji (i udoskonalenia) algorytmów rozpoznawania twarzy Google, a wydrukowane zdjęcie Twojej twarzy pokona odblokowanie twarzy.
Na szczęście Samsung oferuje również alternatywny sposób rozpoznawania twarzy.
Skanowanie tęczówki Samsunga
Samsung po raz pierwszy wprowadził skanowanie tęczówki do linii Galaxy za pomocą Galaxy Note 7. Skanowanie gałek ocznych w celu uwierzytelnienia cię jest czymś, co wszyscy widzieliśmy w filmach i służy do bezpiecznego wejścia do prawdziwych instytucji rządowych. Samsung stosuje tę samą koncepcję ze swoim systemem skanowania tęczówki, po prostu przeskalowanym do tyłu, dzięki czemu może pracować szybciej i pracować z ograniczonymi zasobami smartfona. Jest wystarczająco bezpieczny dla twojego telefonu, nawet jeśli nie jest w 100% niezawodny.
Każde oko ma inny wzór, a twoje prawe oko jest nawet inne niż twoje lewe.
Każde oko ma unikalny wzór w tęczówce, a lewe oko ma inny wzór niż prawe. Wzory tęczówki są bardziej wyraźne niż odcisk palca. Ponieważ każde oko jest wyjątkowe, Samsung może używać twoich oczu do zidentyfikowania cię i działania jako poświadczenie. Te dane uwierzytelniające mogą być wykorzystane do wszystkiego, co może zawierać odcisk palca, a nawet hasło. Trzymasz telefon, aby specjalny aparat mógł zobaczyć twoje oczy, a telefon się odblokuje.
Aby to zrobić, Samsung używa specjalistycznego sprzętu na przedniej powierzchni telefonu. Dioda emituje światło bliskiej podczerwieni i oświetla twoje oczy. Jest to długość fali światła, której ludzie nie widzą, ale jest dość intensywna i „jasna”. Światło bliskiej podczerwieni jest używane z dwóch powodów: twoi źrenice się nie skurczą i nie zmienisz widzenia, i oświetla wszystko wzorem kolorów lepszym niż długości fali, które widzimy. Jeśli przyjrzysz się bliżej swojej tęczówce, zobaczysz, że istnieją setki różnych kolorów w wyraźnym wzorze. W bliskiej podczerwieni istnieją tysiące kolorów i bardzo dobrze się ze sobą kontrastują. Po prostu lepiej uchwycić obraz tęczówki, ponieważ nawet jeśli tego nie widać, telefon może i używa go do zbudowania zestawu danych.
Samsung wykorzystuje światło bliskiej podczerwieni i specjalną kamerę do gromadzenia i przetwarzania danych o twoich oczach.
Po oświetleniu tęczówki specjalnie dostrojona kamera z wąskim ogniskiem rejestruje zdjęcie. Zwykły przedni aparat w Galaxy S8 może rejestrować informacje o kolorze w świetle podczerwonym, ale nie został do tego przeznaczony. Dlatego potrzebny jest drugi aparat.
Ten obraz jest analizowany, a odrębny zestaw danych jest tworzony i bezpiecznie przechowywany w telefonie. Wszystkie przetwarzanie, analiza i przechowywanie danych odbywa się lokalnie i jest szyfrowane, więc dostęp do nich ma tylko proces rozpoznawania tęczówki. Te dane są używane do utworzenia tokena, a jeśli proces skanera tęczówki zapewnia odpowiedni token, pomyślnie przeszedł kontrolę bezpieczeństwa - to są twoje oczy, więc każde oprogramowanie, które potrzebuje twojej tożsamości, jest w stanie kontynuować.
Oczywiście Samsung zbiera również niektóre dane dotyczące Twojej twarzy za pomocą zwykłego aparatu przedniego. Najprawdopodobniej dane twarzy służą do ustawienia twarzy, dzięki czemu skaner tęczówki ma wyraźny widok.
Istnieje kilka nieodłącznych wad. Ponieważ korzystanie ze skanowania tęczówki w celu odblokowania telefonu musi być bardzo szybkie, nie gromadzi się tak dużo danych na temat wzoru w twoich oczach. Samsung musiał znaleźć właściwą równowagę między bezpieczeństwem a wygodą, a ponieważ nikt nie chce czekać pięć lub 10 sekund na każde skanowanie, algorytmy skanowania tęczówki można oszukać za pomocą kolorowego lasera fotograficznego o wysokiej rozdzielczości wydrukowanego w kolorze i zwykłej soczewki kontaktowej w celu symulacji krzywizna oka. Ale, szczerze mówiąc, nikt nie będzie miał zdjęcia twojego oka, które byłoby wystarczająco jasne, aby odblokować Galaxy S8 lub Note 8. Jeśli tak, masz znacznie większy problem na rękach.
Skanowanie tęczówki Samsunga działa dobrze, dopóki twoje oczy znajdują się w „słodkim miejscu”.
Większy problem dotyczy dokładności. Trzeba przeanalizować wystarczającą liczbę tęczówek, aby przejść test oprogramowania, a ponieważ aparat, który przechwytuje obraz w celu rozpoznania, ma bardzo wąską ostrość, istnieje „słaby punkt”, w którym powinny znajdować się twoje oczy. Musisz być w tym słodkim miejscu wystarczająco długo, aby zdać czeki. System nie będzie przydatny, jeśli nie zgromadzi wystarczającej ilości danych, aby uniemożliwić czyjeś oczy identyfikujące się z tobą, więc właśnie tak musi działać.
Jest to dobry system pod względem bezpieczeństwa biometrycznego, a dla wielu jest świetny. Tylko twoje oczy będą działać (ignorując przypadek, że jakaś agencja szpiegowska ma zdjęcia twoich gałek ocznych) i jest dość szybkie. Musisz tylko nauczyć się korzystać z niego poprawnie - i tak, zwykle dzieje się to w wyniku wielokrotnego trzymania telefonu nienaturalnie wysoko z szeroko otwartymi oczami.
Identyfikator twarzy Apple
Apple wkroczyło na nowe terytorium, jeśli chodzi o bezpieczeństwo biometryczne w telefonie. Nie tak dawno temu potrzebujesz specjalistycznego oświetlenia, wielu kamer ze specjalnymi obiektywami i bardzo drogiej płyty komputerowej do przetwarzania obrazu, aby każda z nich zebrała wystarczającą ilość danych kształtu dla unikalnego rozpoznania. Teraz zrobiono to z niektórymi komponentami na przedniej ściance iPhone'a X, nowym chipsetem Apple A11 i osobnym systemem do łamania liczb.
Face ID emituje intensywne światło podczerwone, aby rozjaśnić twarz. Podobnie jak światło używane przez skaner tęczówki Samsunga, jest to długość fali, której człowiek nie widzi, ale jest bardzo „jasna”. To jak światło powodziowe - równa ilość światła na szerokim obszarze, która myje twarz i szybko odpada na brzegach głowy.
Apple próbuje czegoś zupełnie innego z Face ID i jak zbiera dane o twojej twarzy.
Gdy twoja twarz jest oświetlona, matryca laserów podczerwonych LED jest rzutowana na twoją twarz. Te diody LED wykorzystują długość fali światła, która kontrastuje ze światłem używanym do oświetlenia, a tysiące indywidualnych punktów światła zakrywa twarz. Gdy się poruszasz (a my nigdy nie możemy być idealnie spokojni) punkty światła odzwierciedlają zmiany.
Gdy twoja twarz jest oświetlona lampą na podczerwień i jest na niej rzutowana matryca światła, specjalna kamera gromadzi dane obrazu. Każdy punkt światła jest oznaczony, a gdy się poruszasz i zmieniają się, zmiany te są również rejestrowane. Jest to znane jako akwizycja obrazu głębi przy użyciu modulowanej projekcji wzoru. To świetny sposób na gromadzenie danych, które pokazują kształt, wykrywanie krawędzi i głębokość, gdy obiekt jest w ruchu w każdych warunkach oświetleniowych. Tona danych może zostać zebrana i wykorzystana do pokazania wyraźnego kształtu, który można odtworzyć w 3D.
Dane są następnie przekazywane do tego, co Apple nazywa Bionic Neural Engine A11. Jest to oddzielny podsystem z własnym procesorem (procesorami), który analizuje dane w czasie rzeczywistym podczas ich gromadzenia. Dane służą do odtworzenia twarzy jako cyfrowej maski 3D. Gdy twoja twarz się porusza, maska również się porusza. To prawie idealna mimika, a Apple wykonuje świetną robotę, pokazując ją dzięki nowym animowanym emoji iMessage w iOS 11.
Face ID korzysta z tej samej technologii co telefony z Androidem i Tango.
Do celów uwierzytelnienia zestaw danych służy również do obliczania unikalnego identyfikatora. Podobnie jak skaner tęczówki Samsunga, Face ID bezpiecznie przechowuje te dane i może porównać je z tym, co widzi kamera specjalna, gdy Face ID aktywnie działa. Jeśli zestaw danych pasuje do tego, co widzi kamera, kontrola bezpieczeństwa jest przekazywana i token, który weryfikuje, czy „jesteś naprawdę sobą”, jest przekazywany każdemu procesowi, który o to prosi.
Chociaż Apple robi kilka ustępstw, aby zapewnić, że Face ID jest szybki i łatwy, istnieją pewne wyraźne zalety z perspektywy użytkownika. Identyfikacja twarzy jest w rzeczywistości bezpieczniejsza, ponieważ się poruszasz (więcej danych jest analizowanych) i nie ma „słabego punktu”, ponieważ cała twarz jest używana, a kamera ma szersze pole widzenia. Matryca rzutowana na twoją twarz dobrze kontrastuje z tym, co jest w tle, ponieważ do izolacji kształtu twarzy stosuje się poczucie głębi.
Jako bonus, dane o kształcie twarzy w czasie rzeczywistym mogą być wykorzystywane do innych celów przy użyciu tego, co Apple nazywa systemem TrueDepth Camera. Widzieliśmy przykład tego z nowym trybem portretowym dla selfie, animowanych emoji i masek Snapchat. Apple zbudowało Bionic Neural Engine w taki sposób, że może udostępniać proste dane kształtu oprogramowaniu innej firmy bez ujawniania danych, które wykorzystuje do zbudowania bezpiecznego tokena identyfikacyjnego.
Który jest lepszy?
Nie możemy powiedzieć, że wszystko jest naprawdę lepsze, dopóki tego nie wypróbujemy.
Lepsze jest subiektywne, zwłaszcza, że nie używaliśmy jeszcze Face ID ani iPhone'a X w prawdziwym świecie. Dla celów uwierzytelnienia ważne jest, aby proces był dokładny i szybki. Skaner tęczówki Samsunga może działać zarówno po skierowaniu telefonu, aby mógł znaleźć potrzebne dane, ale na papierze Face ID będzie łatwiejszy w użyciu, ponieważ nie musi blokować się w żadnym konkretnym miejscu do pracy. I dla wielu z nas żaden nie jest lepszy i wolelibyśmy czujnik odcisków palców, który Galaxy S8 i Note 8 nadal mają.
Niezależnie od tego, co wolisz, nie ma wątpliwości, że Apple pokonało konkurencję pod tym względem. Rozbudowany sprzęt do budowania i gromadzenia danych o kształcie i cechach twarzy, w połączeniu z własnym systemem przetwarzania, który analizuje wszystko bardziej zbliżone do Tango niż jakiekolwiek poprzednie rozpoznawanie twarzy, które widzieliśmy na telefonie. Cieszę się, że ten poziom technologii trafia na urządzenia mobilne i nie mogę się doczekać, aby zobaczyć, w jaki sposób przyszłe produkty będą oparte na tym, co widzimy od Apple.
