Проучване на разликите между iPhone X Face ID и сканиране на ириса на Samsung

На събитието на Apple през септември 2017 г., iPhone X се разкри. Изглежда, че Apple е излязла с модела си "Anniversary" и една от новите функции е Face ID.

Отключването на телефона с лицето ви не е съвсем ново. Android има тази функция от известно време, а Samsung използва специален скенер на ириса от Galaxy Note 7. Но Apple прави нещата съвсем различно, както обикновено няма да прави. Вместо да използва шаблон за създаване на отключващ знак, Apple използва формата на лицето ви. И разполага с доста специализиран хардуер, който да го направи.

Все още не съм използвал iPhone X, но това е област, в която имам добър опит. Модулирано придобиване на карти за пространствено изкривяване, след което превръщането на получените данни в нещо, което софтуер може да използва като a уникален идентификатор съществува от известно време и продуктите, които имате в дома си в момента, са изградени, опаковани или проверени използвайки го. Участвал съм в проектирането и внедряването на няколко системи, които използват дълбочина на получаване на изображения за сортиране на продукцията (ябълки, праскови, сливи и др.) по клас, форма и размер и разберете как ще се използва технологията, използвана в Face ID работа.

Нека сравним.

Разпознаване на лице на Android

Отключването с лице дебютира на Galaxy Nexus през 2012 г.

Отключване на телефона с лицето ви е част от Android от версия 4.0, Сандвич със сладолед. Това е най-малко сложното и най-малко сигурно от трите неща, които сравняваме.

Използвайки предната камера, телефонът ви с Android може да вземе изображение на лицето ви, а софтуерът за разпознаване на лица на Google след това го обработва, за да изгради набор от данни въз основа на изображението. Когато държите телефона до лицето си, за да го отключите, изображение се събира, обработва и сравнява със съхранените данни. Ако софтуерът може да съответства и на двамата, на системата се предава знак, така че телефонът ви ще се отключи.

Отключването с лице дойде при Android през 2012 г. и Samsung го направи много по-добър на най-новите си телефони.

Данните не се изпращат никъде и се събират и обработват всички на самия телефон. Той се съхранява сигурно и криптиран и никой друг процес не е в състояние да прочете суровите данни. Отключването на лице с Android също не се нуждае от специални светлини или сензори или камери - използва същата предна камера, с която правите селфита.

Samsung подобри практическата работа с Galaxy S8 и Забележка 8 телефони, като започнете да сканирате веднага след почукване на екрана и обработката е по-бърза и по-точна поради по-добрата камера и процесор. Отключването с лице на Galaxy S8 е бързо и обикновено работи добре, след като усетите как да държите телефона, докато го използвате.

Най-големият проблем с отключването с лице е, че не е сигурен. Не се рекламира като сигурен, дори от Google или Samsung. Това е удобна функция, създадена да демонстрира (и усъвършенства) алгоритмите за разпознаване на лица на Google и отпечатана снимка на лицето ви ще поражение отключване с лице.

За щастие, Samsung предлага и алтернативен начин да разпознаете лицето си.

Сканиране на ириса на Samsung

Samsung за първи път донесе сканиране на ириса към линията Galaxy с Galaxy Note 7. Наличието на компютър да сканира очните ви ябълки, за да ви удостовери, е нещо, което всички сме виждали във филмите и се използва за сигурно влизане в реални държавни съоръжения. Samsung използва същата концепция със своята система за сканиране на ириса, просто намалена, за да може да работи по-бързо и да работи с ограничените ресурси на смартфон. Той е повече от достатъчно сигурен за вашия телефон, дори и да не е 100% надежден.

Всяко око има различен модел, а дясното ви око е дори различно от лявото.

Всяко око има уникален модел в ириса. Лявото ви око има дори различен модел от дясното. Моделите на ириса всъщност са по-различни от пръстовия отпечатък. Тъй като всяко око е уникално, Samsung може да използва очите ви, за да ви идентифицира и да действа като вашите идентификационни данни. Тези идентификационни данни могат да се използват за всичко, което може да има пръстов отпечатък или дори парола. Държите телефона, така че специалната камера да вижда очите ви и телефонът ви ще се отключи.

За да направи това, Samsung използва специализиран хардуер на лицето на телефона. Диод излъчва близка инфрачервена светлина и осветява очите ви. Това е дължина на вълната на светлината, която хората не могат да видят, но е доста интензивна и „ярка“. Близката инфрачервена светлина се използва по две причини: вашата учениците няма да се свият и няма да имате промяна във зрението и това осветява всичко с цветен модел по-добре от дължините на вълните, които можем вижте. Ако погледнете внимателно ириса си, ще видите, че има стотици различни цветове в различен модел. Под близката инфрачервена светлина има хиляди цветове и те контрастират много добре помежду си. Просто е по-добре да вземете изображение на ириса си, защото въпреки че не виждате нищо от това, телефонът ви може и го използва за изграждане на набор от данни.

Samsung използва близка инфрачервена светлина и специална камера за събиране и обработка на данни за очите ви.

След като ирисът бъде осветен, специално настроена камера с тесен фокус хваща изображение. Редовната предна камера на вашия Galaxy S8 може да регистрира цветна информация при инфрачервено осветление, но не е проектирана да го направи. Ето защо е необходима втора камера.

Това изображение се анализира и на вашия телефон се създава и съхранява сигурно набор от данни. Цялата обработка, анализ и съхранение на данните се извършва локално и е криптирана, така че само процесът на разпознаване на вашия ирис има достъп до него. Тези данни се използват за създаване на маркер и ако процесът на скенера на ириса предоставя правилния маркер, е била предадена проверка за сигурност - тези са очите ви, така че всеки софтуер, който се нуждае от вашата самоличност, може да продължи.

Разбира се, Samsung също събира някои данни за лицето ви, като използва нормалната предна камера. Най-вероятно данните за лицето се използват, за да ви помогнат да позиционирате лицето си, така че скенерът на ириса да има ясен изглед.

Очите ви трябва да са на правилното място, за да настроите и използвате скенера на ириса.

Има някои присъщи недостатъци. Тъй като използването на сканиране на ириса за отключване на телефона ви трябва да бъде много бързо, не се събират толкова данни за модела в очите ви. Samsung трябваше да намери правилния баланс между сигурност и удобство и тъй като никой не иска да чака пет или 10 секунди за всяко сканиране, алгоритмите за сканиране на ириса мога да се заблудите с фото лазер с висока разделителна способност, отпечатан в цвят и обикновена контактна леща, за да симулирате кривината на окото. Но, честно казано, никой няма да има снимка на окото ви, която да е достатъчно ясна, за да отключи вашия Galaxy S8 или Note 8. Ако го направят, имате много по-голям проблем на ръцете си.

Сканирането на ириса на Samsung работи добре, докато очите ви са в „сладкото място“.

По-големият въпрос е точността. Достатъчно от вашите ириси трябва да бъдат анализирани, за да премине проверката на софтуера, и тъй като камерата, че хваща изображението за разпознаване има много тесен фокус, има "сладко място", което очите ви трябва да бъдат в. Трябва да сте на това сладко място достатъчно дълго, за да преминете проверките. Системата не е от полза, ако не събира достатъчно данни, за да попречи на очите на някой друг да се идентифицира като вас, така че точно така трябва да работи.

Това е добра система що се отнася до биометричната сигурност и за мнозина е страхотна. Само очите ви ще работят (пренебрегвайки случайността на някоя шпионска агенция да има снимки на очните ви ябълки) и това е доста бързо. Просто трябва да се научите да го използвате правилно - и да, това обикновено идва в резултат на многократно задържане на телефона неестествено високо с широко отворени очи.

Face ID на Apple

Apple навлезе в нова територия, когато става въпрос за биометрична сигурност на телефона. Не толкова отдавна се нуждаете от специализирано осветление, множество камери със специални лещи и много скъпа компютърна платка за обработка на изображения за всеки от тях, за да събере достатъчно данни за формата за уникални разпознаване. Сега това е направено с някои компоненти на лицето на iPhone X, новия чипсет A11 на Apple и отделна система за разбиване на цифрите.

Face ID проектира интензивна инфрачервена светлина, за да освети лицето ви. Точно като светлината, използвана от скенера на ириса на Samsung, това е дължина на вълната, която човек не може да види, но е много „ярка“. Това е като a наводняваща светлина - равно количество светлина в широка област, която измива лицето ви и бързо ще падне по краищата на вашата глава.

Apple опитва нещо съвсем различно с Face ID и как той събира данни за лицето ви.

Докато лицето ви е осветено, върху лицето ви се проектира матрица от инфрачервени LED лазери. Тези светодиоди използват дължина на вълната на светлината, която контрастира със светлината, използвана за осветяване, и хиляди отделни светлинни точки покриват лицето ви. Докато се движите (а ние никога не можем да бъдем напълно неподвижни) светлинните точки отразяват промените.

С вашето лице, осветено с инфрачервената лампа и върху него се проектира светлинна матрица, специална камера събира данни за изображението. Всяка светлинна точка е маркирана и докато се движите и те се променят, тези промени също се регистрират. Това е известно като придобиване на дълбочина на изображението с помощта на модулирана проекция на шаблон. Това е чудесен начин за събиране на данни, които показват форма, разпознаване на ръбове и дълбочина, докато обектът се движи при всякакъв вид осветление. Тон данни могат да бъдат събрани и използвани, за да покажат различна форма, която може да бъде пресъздадена в 3D.

След това данните се предават на това, което Apple нарича A11 Bionic Neural Engine. Това е отделна подсистема със собствен процесор (и), който анализира данните в реално време, докато се събират. Данните се използват за пресъздаване на лицето ви като цифрова 3D маска. Докато лицето ви се движи, маската също се движи. Това е почти перфектна имитация и Apple се справя отлично с новите си анимирани емотикони iMessage в iOS 11.

Face ID използва същата технология като телефоните с Android с Tango.

За целите на удостоверяването наборът от данни се използва и за изчисляване на уникален идентификатор. Подобно на скенера за ирис на Samsung, Face ID сигурно съхранява тези данни и може да ги сравнява с това, което вижда специалната камера, докато Face ID работи активно. Ако наборът от данни съвпада с това, което камерата може да види, проверката за сигурност се предава и токен, който потвърждава, че „вие сте наистина вие“, се дава на какъвто и процес да го изисква.

Въпреки че Apple също прави няколко отстъпки, за да гарантира, че Face ID е бърз и лесен, има някои ясни предимства от гледна точка на потребителя. Face ID всъщност е Повече ▼ сигурен, защото се движите (анализират се повече данни) и няма „сладко място“, тъй като се използва цялото ви лице и камерата използва по-широко зрително поле. Проектираната върху лицето ви матрица контрастира добре на фона на фона, защото усещането за дълбочина се използва за изолиране на формата на лицето ви.

Като бонус, данните за формата на лицето ви в реално време могат да се използват за други цели, използвайки това, което Apple нарича системата TrueDepth Camera. Видяхме пример за това с новия портретен режим за селфита, анимираните емотикони и Snapchat маските. Apple е изградила Bionic Neural Engine по начин, по който може да споделя данни с прости форми със софтуер на трети страни, без да излага данните, които използва за изграждане на защитен идентификационен маркер.

Кое е по добро?

Не можем да кажем, че нещо наистина е по-добро, докато не го опитаме.

По-доброто е субективно, особено след като все още не сме използвали Face ID или iPhone X в реалния свят. За целите на удостоверяването важното е, че процесът е точен и бърз. Скенерът на ириса на Samsung може да бъде едновременно, докато насочите телефона, така че да може да намери необходимите му данни, но на хартия Face ID ще бъде по-лесен за използване, защото не е необходимо да се заключва на конкретно място работа. И за много от нас нито е по-добре и бихме предпочели сензор за пръстови отпечатъци, които Galaxy S8 и Note 8 все още имат.

Което и да предпочетете, няма малко съмнение, че Apple е надминала конкуренцията в това отношение. Богат хардуер за изграждане и събиране на данни за формата и характеристиките на лицето ви, съчетани със собствените система за обработка, за да анализира всичко по-близко до Tango, отколкото всяко предишно разпознаване на лица, което сме виждали на a телефон. Развълнуван съм да видя това ниво на технология да достигне до мобилните устройства и нямам търпение да видя как бъдещите продукти надграждат това, което виждаме от Apple.