Изучение различий между iPhone X Face ID и сканированием радужной оболочки глаза Samsung

На мероприятии Apple в сентябре 2017 г. iPhone X было обнаружено. Похоже, Apple выложилась на все сто на своей «юбилейной» модели, и одна из новых функций - Face ID.

Разблокировка телефона с помощью лица не новость. В Android есть эта функция уже некоторое время, а Samsung использует специальный сканер радужной оболочки глаза с тех пор, как Galaxy Note 7. Но Apple, как всегда, поступает совсем иначе. Вместо того, чтобы использовать шаблон для создания токена разблокировки, Apple использует форму вашего лица. И для этого у него есть довольно специализированное оборудование.

Я еще не использовал iPhone X, но в этой области у меня есть хороший опыт. Модулированное получение карт пространственных искажений с последующим преобразованием полученных данных во что-то, что программа может использовать в качестве уникальный идентификатор существует уже давно, и продукты, которые есть в вашем доме сейчас, были собраны, упакованы или проверены на качество используй это. Я участвовал в разработке и развертывании нескольких систем, которые используют получение изображений глубины для сортировки (яблоки, персики, сливы и т. д.) по сорту, форме и размеру и понять, как технология, используемая в Face ID, будет Работа.

Давайте сравним.

Распознавание лиц Android

Фейсконтроль дебютировал на Galaxy Nexus в 2012 году.

Разблокировка телефона с помощью лица был частью Android с версия 4.0, Ice Cream Sandwich. Это наименее сложный и наименее безопасный из трех сравниваемых параметров.

Используя переднюю камеру, ваш телефон Android может захватывать изображение вашего лица, а программное обеспечение распознавания лиц Google обрабатывает его, чтобы создать набор данных на основе изображения. Когда вы подносите телефон к лицу, чтобы разблокировать его, изображение собирается, обрабатывается и сравнивается с сохраненными данными. Если программное обеспечение может соответствовать обоим из них, в систему передается токен, чтобы ваш телефон разблокировался.

Функция разблокировки лица появилась на Android в 2012 году, и Samsung значительно улучшил ее на своих новейших телефонах.

Данные никуда не отправляются, а собираются и обрабатываются на самом телефоне. Он надежно хранится и зашифрован, и никакой другой процесс не может прочитать необработанные данные. Для разблокировки лица Android также не нужны специальные источники света, датчики или камеры - здесь используется та же фронтальная камера, которую вы используете для селфи.

Samsung улучшил работу с Galaxy S8 а также Примечание 8 телефоны, начиная сканирование сразу после касания экрана, а обработка выполняется быстрее и точнее благодаря улучшенной камере и ЦП. Разблокировка по лицу на Galaxy S8 выполняется быстро и, как правило, работает хорошо, если вы почувствуете, как держать телефон во время его использования.

Самая большая проблема с разблокировкой лица в том, что она небезопасна. Он не рекламируется как безопасный даже в Google или Samsung. Это удобная функция, созданная для демонстрации (и уточнения) алгоритмов распознавания лиц Google и распечатанной фотографии вашего лица. воля победить разблокировку лица.

К счастью, Samsung также предлагает альтернативный способ узнать ваше лицо.

Сканирование радужной оболочки глаза от Samsung

Samsung впервые представила сканирование радужной оболочки глаза в линейке Galaxy с Galaxy Note 7. Мы все видели в фильмах, как компьютер сканирует ваши глазные яблоки для проверки подлинности, и он используется для безопасного входа в реальные правительственные учреждения. Samsung использует ту же концепцию в своей системе сканирования радужной оболочки глаза, только в уменьшенном масштабе, чтобы она могла работать быстрее и работать с ограниченными ресурсами смартфона. Этого более чем достаточно для вашего телефона, даже если он не на 100% надежен.

У каждого глаза свой рисунок, а ваш правый глаз даже отличается от левого.

Каждый глаз имеет уникальный рисунок радужной оболочки. Ваш левый глаз даже имеет другой рисунок, чем ваш правый. Узоры радужной оболочки на самом деле более четкие, чем отпечатки пальцев. Поскольку каждый глаз уникален, Samsung может использовать ваши глаза, чтобы идентифицировать вас и действовать как ваши учетные данные. Эти учетные данные могут использоваться для всего, что может сделать отпечаток пальца или даже пароль. Вы держите телефон так, чтобы специальная камера могла видеть ваши глаза, и ваш телефон разблокируется.

Для этого Samsung использует специальное оборудование на лицевой стороне телефона. Диод излучает ближний инфракрасный свет и освещает ваши глаза. Это длина волны света, которую люди не видят, но она довольно интенсивная и «яркая». Ближний инфракрасный свет используется по двум причинам: зрачки не будут сокращаться, и у вас не будет изменений в зрении, и он освещает все цветным узором лучше, чем длины волн, которые мы можем увидеть. Если вы внимательно посмотрите на свою радужную оболочку, вы увидите, что есть сотни разных цветов в отдельном узоре. В ближнем инфракрасном диапазоне есть тысячи цветов, и они очень хорошо контрастируют друг с другом. Просто лучше сделать снимок радужной оболочки глаза, потому что, даже если вы ничего этого не видите, ваш телефон может и использует его для создания набора данных.

Samsung использует ближний инфракрасный свет и специальную камеру для сбора и обработки данных о ваших глазах.

После того, как диафрагма освещена, изображение захватывается специально настроенной узкофокусной камерой. Обычная фронтальная камера на вашем Galaxy S8 могла регистрировать цветовую информацию при инфракрасном освещении, но она не была предназначена для этого. Вот почему нужна вторая камера.

Это изображение анализируется, и создается отдельный набор данных, который надежно хранится на вашем телефоне. Вся обработка, анализ и хранение данных выполняются локально и зашифрованы, поэтому доступ к ним имеет только процесс распознавания радужной оболочки глаза. Эти данные используются для создания токена, и если процесс сканера радужной оболочки глаза предоставляет правильный токен, проверка безопасности была пройдена - те находятся ваши глаза, поэтому любое программное обеспечение, которому нужна ваша личность, сможет продолжить работу.

Конечно, Samsung также собирает некоторые данные о вашем лице с помощью обычной фронтальной камеры. Скорее всего, данные о лице используются, чтобы помочь расположить ваше лицо так, чтобы сканер радужной оболочки был хорошо виден.

Для настройки и использования сканера радужной оболочки глаза должны быть в нужном месте.

Есть некоторые недостатки. Поскольку сканирование радужной оболочки глаза для разблокировки телефона должно быть очень быстрым, собирается не так много данных о структуре ваших глаз. Samsung пришлось найти правильный баланс между безопасностью и удобством, и, поскольку никто не хочет ждать пять или 10 секунд для каждого сканирования, алгоритмы сканирования радужной оболочки глаза может обмануть себя цветным фотолазером с высоким разрешением и обычной контактной линзой, имитирующей кривизну глаза. Но, честно говоря, ни у кого не будет фотографии вашего глаза, достаточно четкой, чтобы разблокировать Galaxy S8 или Note 8. Если они это сделают, у вас будет гораздо большая проблема.

Сканирование радужной оболочки глаза Samsung работает хорошо, пока ваши глаза находятся в «зоне наилучшего восприятия».

Более серьезная проблема - точность. Достаточное количество ваших радужных оболочек необходимо проанализировать, чтобы пройти проверку программного обеспечения, и потому что камера, которая захватывает изображение для распознавания имеет очень узкую фокусировку есть "золотая середина", в которой должны быть ваши глаза в. Вам нужно пробыть в этом сладком пятне достаточно долго, чтобы пройти проверку. Система бесполезна, если она не собирает достаточно данных, чтобы чужие глаза не могли идентифицировать вас, так что именно так она должна работать.

Это хорошая система с точки зрения биометрической безопасности, и для многих она великолепна. Работать будут только ваши глаза (не считая шансов, что у какого-нибудь шпионского агентства есть фотографии ваших глазных яблок), и это довольно быстро. Вам просто нужно научиться правильно им пользоваться - и да, это обычно происходит в результате того, что вы часто держите телефон неестественно высоко с широко открытыми глазами.

Face ID от Apple

Apple вышла на новую территорию, когда дело доходит до биометрической безопасности телефона. Не так давно вам требовалось специальное освещение, несколько камер со специальными объективами и очень дорогая компьютерная плата обработки изображений для каждого из них, чтобы собрать достаточно данных о форме для уникальных признание. Теперь это делается с помощью некоторых компонентов на лице iPhone X, нового чипсета Apple A11 и отдельной системы для вычисления цифр.

Face ID излучает интенсивный инфракрасный свет, освещающий ваше лицо. Так же, как свет, используемый сканером радужной оболочки глаза Samsung, это длина волны, которую человек не может видеть, но она очень «яркая». Это похоже на прожектор - равное количество света на широкой площади, которое омывает ваше лицо и быстро падает по краям вашего голова.

Apple пытается сделать что-то совсем другое с Face ID и как он собирает данные о вашем лице.

Пока ваше лицо освещено, на ваше лицо проецируется матрица инфракрасных светодиодных лазеров. В этих светодиодах используется длина волны света, которая контрастирует со светом, используемым для освещения, и тысячи отдельных световых точек покрывают ваше лицо. Когда вы двигаетесь (а мы никогда не можем быть совершенно неподвижными), точки света отражают изменения.

Когда ваше лицо освещается инфракрасной лампой и на него проецируется световая матрица, специальная камера собирает данные изображения. Каждая светящаяся точка отмечена, и когда вы двигаетесь, и они меняются, эти изменения также регистрируются. Это известно как получение изображения глубины с использованием проекции модулированного рисунка. Это отличный способ сбора данных, которые показывают форму, обнаружение краев и глубину, когда объект находится в движении при любых условиях освещения. Можно собрать тонны данных и использовать их, чтобы показать четкую форму, которую можно воссоздать в 3D.

Затем данные передаются в то, что Apple называет Bionic Neural Engine A11. Это отдельная подсистема со своим собственным процессором (ами), который анализирует данные в реальном времени по мере их сбора. Эти данные используются для воссоздания вашего лица в виде цифровой 3D-маски. Когда ваше лицо движется, маска также движется. Это почти идеальная имитация, и Apple отлично демонстрирует это с помощью своих новых анимированных смайлов iMessage в iOS 11.

Face ID использует ту же технологию, что и телефоны Android с Tango.

В целях аутентификации набор данных также используется для вычисления уникального идентификатора. Как и сканер радужной оболочки глаза Samsung, Face ID надежно хранит эти данные и может сравнивать их с тем, что видит специальная камера во время активной работы Face ID. Если набор данных совпадает с тем, что видит камера, проверка безопасности пройдена, и токен, подтверждающий, что «вы действительно являетесь вами», передается любому процессу, который его запрашивает.

Хотя Apple также делает несколько уступок, чтобы обеспечить быструю и легкую работу Face ID, с точки зрения пользователя есть некоторые очевидные преимущества. Face ID на самом деле Больше безопасен, потому что вы двигаетесь (анализируется больше данных), и нет "сладкого пятна", поскольку используется все ваше лицо, а камера использует более широкое поле зрения. Матрица, проецируемая на ваше лицо, хорошо контрастирует с тем, что находится на заднем плане, потому что ощущение глубины используется для выделения формы вашего лица.

В качестве бонуса данные о форме вашего лица в реальном времени можно использовать для других целей с помощью того, что Apple называет системой TrueDepth Camera. Мы видели пример этого с новым портретным режимом для селфи, анимированными смайликами и масками Snapchat. Apple создала Bionic Neural Engine таким образом, что может обмениваться данными простых форм со сторонним программным обеспечением, не раскрывая данные, которые оно использует для создания безопасного идентификационного токена.

Что лучше?

Мы не можем сказать, что что-то действительно лучше, пока не попробуем.

Лучшее субъективно, тем более что мы еще не использовали Face ID или iPhone X в реальном мире. Для целей аутентификации важно, чтобы процесс был точным и быстрым. Сканер радужной оболочки глаза от Samsung может работать как при наведении телефона, так и на поиске необходимых данных, но на бумаге Face ID будет проще в использовании, потому что ему не нужно фиксироваться в каком-либо конкретном месте, чтобы Работа. И для многих из нас не лучше и мы бы предпочли датчик отпечатков пальцев, который все еще есть в Galaxy S8 и Note 8.

Что бы вы ни предпочли, нет никаких сомнений в том, что Apple превзошла конкурентов в этом отношении. Обширное оборудование для создания и сбора данных о форме и чертах вашего лица в сочетании с собственными система обработки для анализа всего этого более похожа на Tango, чем на любое предыдущее распознавание лиц, которое мы видели на Телефон. Я очень рад видеть, как этот уровень технологий приходит на мобильные устройства, и не могу дождаться, чтобы увидеть, как будущие продукты основываются на том, что мы видим от Apple.