همان طور که نسبت ابعاد صفحه نمایش 18: 9، یکی از ویژگیهای تولیدکنندگان در سال جاری در گوشی های هوشمند است، فناوری بیومتریک تشخیص چهره هم همین طور است. این تکنولوژی در چند ماه گذشته محبوبیت خودش را به دست آورده است، لازم به ذکر است که تشخیص چهره و این فناوری سالهاست در بازار معرفی شده است.
ولی به نظر می رسد این گوشی آیفون X بود که این فناوری را محبوب کرد.
تشخیص چهره در سیستم های اندرویدی
ابتدایی ترین فناوری تشخیص چهره در سیستم های اندرویدی بدین صورت کار می کرد که باید به منو تنظیمات می رفتید و صورت خود را در یک دایره که اطراف آن نقطه چین بود قرار می دادید و تنظیم می کردید. سپس دوربین جلوی گوشی می توانست تصویر شما را به نمایش بگذارد. برای افزایش دقت لازم بود که میزان روشنایی محیط خوب باشد و البته باید از عینک و کلاه هم استفاده نمی کردید.
البته گوگل می دانست که این سیستم به اندازه کافی امن نیست، بنابراین از شما می خواست تا قفل امنیتی جایگزینی برای سیستم خود در نظر بگیرید. بعدها، با روی کار آمدن اسکنر اثر انگشت ،عملا کسی این سیستم تشخیص چهره را اصلا قبول نمی کرد و کلا به آن توجهی هم نمی شد.
مثلا در گوشی مثل وان پلاس 3 تی ، هم می توانستید گوشی را بدون رمز باز کنید، یا از الگو استفاده کنید یا PIN و رمز عبور گذاشته و یا از سنسور شناسایی اثر انگشت استفاده کنید. یا گوشی دیگری مثل zoji Z6، علاوه بر ویژگی های امنیتی فوق، می توانست با صدای شما نیز باز شود.
تشخیص هویت بیومتریک با عنبیه
بعدها اسکنرهای دیگری هم به بازار آمدند. تشخیص هویت با سنسورهای عنبیه.
Fujitsu ARROWS NX-F04G اولین تلفن همراهی بود که اسکنر عنبیه داشت. این گوشی در سال 2015 به بازار آمد و با استفاده از یک نور مادون قرمز IR برای فعال سازی سنسور عنبیه کار می کرد. بعد از دو سال تحقیق و بررسی تغییر خاصی در این روند پیش نیامد و البته دوربین IR برای گرفتن الگوی بهتر کمی بهبود یافت.
بعد از اینکه دوربین تصویری از عنبیه فرد تهیه می کرد آنرا با تصویر ذخیره شده در پایگاه داده خودش مقایسه می کرد. در اواخر سال 2015، مایکروسافت Lumia 950 و Lumia 950 XL را به عنوان گوشی های هوشمند دارای اسکنرعنبیه به فوجیتسو عرضه کردند.
تقریبا یک سال بعد، سامسونگ هم به این فهرست اضافه شد. البته اسکنر گلکسی نوت 7 خیلی هم خوب نبود. سامسونگ سال گذشته سامسونگ گلکسی S8 و S8 + را معرفی کرد و هر دو آنها اسکنرهای عنبیه داشتند. سامسونگ ادعا می کرد حتی می توانید از این اسکنرها برای پرداخت های مالی استفاده کنید و همانطور که از اسکنر اثر انگشت استفاده می کنید ،این اسکنرها هم مورد تایید هستند و قابل اطمینان می باشند.
با این حال، باشگاه کامپیوتر (CCC)،که یک انجمن هکر اروپایی بود، روش سامسونگ را در مورد امنیت مورد انتقاد قرار داد و تصمیم گرفت ادعای این شرکت را زیر سئوال ببرد. بله آنها توانستند اسکنر را فریب دهند. در واقع کارشان بسیار ساده بود.
برای این کار ، این تیم هکر، از فاصله 15 فوتی، با لنز 200 میلی متری عکس گرفتند و خب مشخص است که گوشی فریب خورد و قفل آن باز شد. در اصل آنها پس از گرفتن عکس، آن را روی کاغذ مرغوب چاپ کردند و به تقلید انحناهای چشم واقعی را ایجاد کردند. با این ترفند گوشی تلفن به راحتی باز شد.
CCC در مقاله رسمی خود می گوید حتی به روش ساده تری هم می توانستند قفل گوشی را باز کنند. تصاویری با وضوح بالا در اینترنت، یا حتی عکس هایی از آن فرد می توانست کمک کننده باشد. این تیم در آن زمان پیشنهاد کردند، کاربران از پین استفاده کنند زیرا امن تر از اسکنرهای بیومتریک است.
فناوری تشخیص چهره هلو ویندوز
باز هم بازگردیم به فناوری تشخیص چهره. مایکروسافت هلو ویندوز را در همان سالی معرفی کرد که Lumia 950 و 950 XL به بازار آمدند. هلو ویندوز با سیستم ویندوز 10 کار می کرد و همان اسکنر عنبیه Lumia 950 و 950 XL را داشت. هم چین در همان زمان سنسور اثر انگشت در ویندوز 10، و تشخیص چهره در لپ تاپ سرفیس بوک و سرفیس پرو 4 مطرح شد.
هر دو سیستم یعنی سرفیس بوک و لپ تاپ دارای سنسور IR بودند و برای کارکردن ، شرایط نور محیطی برای آنها مهم بود.
با استفاده از یک الگوریتم، چهره فرد در دوربین شناسایی می شد. نقاط برجسته صورت مانند بینی، چشم و دهان در نظر گرفته می شود. الگوریتم تضمین می کند که کاربر در مقابل دستگاه با زاویه ± 15 درجه قرار دارد.
سپس الگوریتم با استفاده از نقاطی از صورت فرد و گرفتن چندین نمونه از چهره وی، نمونه اولیه چهره را بازسازی می کند. نتیجه این تلاش هیستوگرامی است که تفاوت نقاط نورانی و تاریکی در اطراف سوژه را نشان می دهد. البته باید گفت دراین سیستم تصویر کاربر هرگز ذخیره نمی شود.
مایکروسافت می گوید این نمونه با نمونه اصلی ثبت شده در سیستم ، مقایسه می شود و اگر تایید شد قفل سیستم باز می شود.
البته مایکروسافت دقت تشخیص چهره را در مقیاس های مختلفی اندازه گیری می کند.
Face ID اپل
اپل در سال جاری با معرفی آیفون X به قطار فناوری تشخیص چهره پیوست. آیفون ایکس، به لطف طراحی بدون حاشیه ای که دارد، دارای Touch ID یا سنسور اثر انگشت نیست و اپل هم نمی خواست این سنسور را در پشت گوشی قرار دهد. کاری که تعدادی از تولید کنندگان اندروید انجام داده بودند. در عوض، با شناسه تشخیص چهره، که حتی به قولی می گوید ایمن تر از سنسور اثر انگشت است به بازار آمده است.
Face ID یا همان سنسور تشخیص چهره با استفاده از پروژکتور نور و تعدادی از سنسورهای مختلف ، به شناسایی چهره فرد می پردازد. اپل با فناوری دوربین TrueDepth برای تشخیص چهره استفاده می کند.
فرآیند سیستم TrueDepth برای گرفتن طرحی سه بعدی از چهره کاربر در نظر گرفته شده است.
- سنسور proximity و حسگر نور محیطی به سیستم کمک می کند مقدار نور مورد نیاز برای تشخیص چهره را تعیین کند.
- سیستم نورپردازی IR برای روشن کردن چهره سوژه مود استفاده قرار می گیرد. نور IR با چشم انسان قابل مشاهده نیست و به طور موثری در محیط های با روشنایی کم بسیار مناسب است.
- پروژکتور dot ، ده ها هزار نقطه نورانی IR را روی چهره شما به صورت سه بعدی نور پردازی می کند.
- دوربین مادون قرمز تصاویری از الگوی نقطه ای دریافت می کند و نور IR به صورت سوژه منعکس می شود.
این فرایند در فناوری بیومتریک مورد تایید قرار گرفته و کاربرد دارد. وقتی سوژه می خواهد وارد سستم شود، الگوی ذخیه شده با این الگوی جدید مقایسه می شود.
سیستم به این مقایسه امتیازی می دهد که بین 0 و 1 است. اگر نمره نزدیک به 1 باشد، سیستم باز شدن قفل را تایید می کند و اگر امتیاز نزدیک به صفر باشد، هویت فرد تایید نمی شود.
هم چنین اپل قدم هایی را برای تأیید هویت توضیح می دهد:
- تصاویر IR که از طریق دوربین به سیستم عصبی تلفن ارسال می شوند، طرح سه بعدی چهره سوژه را شکل می دهند.
- طرح تهیه شده با طرح قبلی ذخیره شده مقایسه می شود.
- پردازنده سیستم میزان تطبیق این دو نمونه را ارزیابی می کند و امتیاز می دهد.
- اگر تفاوت عکس کاربر اصلی و فردی که می خواهد وارد سیستم بشود، زیاد باشد، سیستم اجازه ورود به فرد نمی دهد و تلفن غیر فعال می شود.
حالا سئوالات مختلفی برای کاربران پیش می آید که می پرسند در صورت گذاشتن ریش و سبیل، یا آرایش کردن چه اتفاقی برای سنسور تشخیص چهره می افتد ؟
اپل می گوید که FaceID به طور مرتب مدل های ذخیره شده را به روز می کند و گاهی اوقات تصاویری را از طرح های فردی که وارد سیستم می شود، ذخیره می کند. بنابراین گویی فرد به صورت مداوم در سیستم ثبت نام می کند.
امنیت فناروی تشخیص چهره چقدر است؟
بر اساس اعلام اپل، احتمال اینکه فردی بتواند به صورت تصادفی قفل را باز کند، 1 در 1، 000، 000 است که نسبت به Touch ID 1 در 50،000 ؛ عدد واقعا بالاتری است. با این وجود برای دوقلوها و خواهر و برادرها که دارای ویژگی های فیزیکی مشابه هستند و با برای افراد زیر 13 سال ، ممکن است هنوز سیستم مسایلی داشته باشد.
اپل پیشنهاد می کند که در این مورد کد گذرواژه نیز برای احراز هویت استفاده شود.
در چنین شرایطی استفاده از شناسه چهره و یا هر نوع تشخیص چهره می تواند مناسب نباشد.