Skúmanie rozdielov medzi iPhone X Face ID a Samsung iris skenovaním

Na podujatí Apple v septembri 2017 sa spoločnosť iPhone X bol odhalený. Zdá sa, že Apple vyšiel naplno so svojím modelom „Anniversary“ a jednou z nových funkcií je Face ID.

Odomykanie telefónu tvárou nie je úplne nové. Android túto funkciu už nejaký čas má a spoločnosť Samsung od roku 2009 používa špeciálny skener dúhovky Galaxy Note 7. Ale Apple robí veci veľmi odlišne, ako to zvykne robiť. Namiesto vytvárania odomykacieho tokenu pomocou vzoru používa Apple tvar vašej tváre. A má na to nejaký pekne špecializovaný hardvér.

Zatiaľ som nepoužíval iPhone X, ale toto je oblasť, v ktorej mám dobré skúsenosti. Modulované získavanie máp priestorového skreslenia a následné transformovanie získaných údajov na niečo, čo môže softvér použiť ako a jedinečný identifikátor existuje už nejaký čas a produkty, ktoré práve máte vo svojej domácnosti, boli vyrobené, zabalené alebo skontrolované podľa kvality pomocou toho. Podieľal som sa na návrhu a nasadení niekoľkých systémov, ktoré na triedenie produktov využívajú získavanie hĺbkových obrazov (jablká, broskyne, slivky atď.) podľa stupňa, tvaru a veľkosti a pochopte, ako bude fungovať technológia použitá v Face ID práca.

Porovnajme.

Rozpoznávanie tváre Androidu

Odomykanie tvárou debutovalo na Galaxy Nexus v roku 2012.

Odomykanie telefónu tvárou je súčasťou systému Android od roku verzia 4.0, Zmrzlinový sendvič. Toto je najmenej komplikované a najmenej bezpečné z troch vecí, ktoré porovnávame.

Pomocou prednej kamery môže váš telefón s Androidom zachytiť obrázok vašej tváre a softvér spoločnosti Google na rozpoznávanie tváre ho potom spracuje tak, aby na základe tohto obrázka vytvoril súbor údajov. Keď telefón odomknete priložením k tvári, obrázok sa zhromaždí, spracuje a porovná s uloženými údajmi. Ak sa softvér dokáže zhodovať s oboma z nich, do systému sa odovzdá token, aby sa váš telefón odomkol.

Odomykanie tvárou sa na Android dostalo v roku 2012 a spoločnosť Samsung to na svojich najnovších telefónoch vylepšila oveľa lepšie.

Údaje sa nikam neposielajú a zhromažďujú sa a spracúvajú všetko v telefóne samotnom. Je uložený bezpečne a zašifrovaný a žiadny iný proces nie je schopný načítať nespracované údaje. Odomykanie tvárou v systéme Android tiež nepotrebuje žiadne špeciálne svetlá, senzory alebo fotoaparáty - používa rovnaký predný fotoaparát, aký používate na snímanie selfie.

Spoločnosť Samsung vylepšila svoje skúsenosti s Galaxy S8 a Poznámka 8 telefóny začatím skenovania hneď po klepnutí na obrazovku a spracovanie je rýchlejšie a presnejšie vďaka lepšiemu fotoaparátu a procesoru. Odomykanie tvárou je u Galaxy S8 rýchle a spravidla funguje dobre, keď získate pocit, ako držať telefón, keď ho používate.

Najväčším problémom odomykania tvárou je, že nie je bezpečné. Nie je inzerovaná ako bezpečná, ani spoločnosťou Google alebo Samsung. Je to pohodlná funkcia, ktorá bola vyvinutá s cieľom predstaviť (a vylepšiť) algoritmy rozpoznávania tváre spoločnosti Google a vytlačenú fotografiu vašej tváre. bude poraziť odomknutie tvárou.

Spoločnosť Samsung našťastie ponúka aj alternatívny spôsob rozpoznania vašej tváre.

Skenovanie dúhovky spoločnosti Samsung

Spoločnosť Samsung prvýkrát priniesla skenovanie dúhovky do línie Galaxy s modelom Galaxy Note 7. Nechať počítač skenovať vaše očné bulvy, aby vás overil, je niečo, čo sme všetci videli vo filmoch, a používa sa na bezpečný vstup do skutočných vládnych zariadení. Spoločnosť Samsung používa rovnaký koncept so svojím systémom skenovania dúhovky, ktorý je zmenšený, aby mohol pracovať rýchlejšie a pracovať s obmedzenými prostriedkami smartfónu. Je to viac ako dostatočne bezpečné pre váš telefón, aj keď nie je stopercentne bezpečný.

Každé oko má iný vzor a vaše pravé oko je dokonca iné ako ľavé.

Každé oko má v dúhovke jedinečný vzor. Vaše ľavé oko má dokonca iný vzor ako pravé. Vzory dúhovky sú v skutočnosti zreteľnejšie ako odtlačky prstov. Pretože každé oko je jedinečné, spoločnosť Samsung je schopná použiť vaše oči na to, aby vás identifikovala a vystupovala ako vaše poverenie. Tieto poverenia je možné použiť na čokoľvek, čo by mohol byť odtlačok prsta alebo dokonca na prístupový kód. Držíte telefón, aby špeciálna kamera videla na vaše oči a telefón sa odomkne.

Spoločnosť Samsung na tento účel používa špecializovaný hardvér na tvári telefónu. Dióda vyžaruje blízke infračervené svetlo a osvetľuje vaše oči. Je to vlnová dĺžka svetla, ktorú ľudia nevidia, ale je dosť intenzívna a „jasná“. Blízke infračervené svetlo sa používa z dvoch dôvodov: z vášho žiaci sa nebudú sťahovať a nebudete mať žiadnu zmenu videnia a osvetlí to všetko s farebným vzorom lepším ako sú vlnové dĺžky, ktoré dokážeme viď. Ak sa pozorne pozriete na svoju dúhovku, uvidíte, že existujú stovky rôznych farieb s výrazným vzorom. Pod blízkym infračerveným žiarením sú tisíce farieb a navzájom veľmi dobre kontrastujú. Lepšie je chytiť obrázok svojej dúhovky, pretože aj keď nič z toho nevidíte, váš telefón to dokáže a použije ho na zostavenie súboru údajov.

Spoločnosť Samsung zhromažďuje a spracováva údaje o vašich očiach pomocou infračerveného svetla a špeciálneho fotoaparátu.

Akonáhle je dúhovka osvetlená, špeciálne vyladená kamera s úzkym zaostrením zachytí obraz. Bežná predná kamera na vašom Galaxy S8 dokázala zaregistrovať farebné informácie pod infračerveným osvetlením, ale nebola na to navrhnutá. Preto je potrebný druhý fotoaparát.

Tento obrázok je analyzovaný a na vašom telefóne je vytvorená a bezpečne uložená samostatná sada dát. Celé spracovanie, analýza a ukladanie údajov sa vykonáva lokálne a je šifrované, takže k nim má prístup iba proces rozpoznávania vašej dúhovky. Tieto údaje sa používajú na vytvorenie tokenu. Ak proces skenovania dúhovky poskytuje správny token, bola vykonaná bezpečnostná kontrola - tie sú vaše oči, takže každý softvér, ktorý vyžaduje vašu identitu, môže pokračovať.

Spoločnosť Samsung samozrejme zhromažďuje niektoré údaje o vašej tvári aj pomocou bežného predného fotoaparátu. S najväčšou pravdepodobnosťou sa údaje o tvári používajú na pomoc pri určovaní polohy vašej tváre, aby bol skener dúhovky jasný.

Vaše oči musia byť na správnom mieste, aby ste mohli nastaviť a používať skener dúhovky.

Existujú určité inherentné nevýhody. Pretože použitie skenovania dúhovky na odomknutie telefónu musí byť veľmi rýchle, nezhromažďuje sa toľko údajov o vzorke v očiach. Spoločnosť Samsung musela nájsť správnu rovnováhu medzi bezpečnosťou a pohodlím. Pretože nikto nechce čakať päť alebo 10 sekúnd na každé skenovanie, algoritmy skenovania dúhovky môcť Nechajte sa oklamať farebným fotografickým laserom s vysokým rozlíšením a bežnou kontaktnou šošovkou, ktorá simuluje zakrivenie oka. Úprimne povedané, nikto nebude mať fotografiu vášho oka, ktorá by bola dostatočne jasná na to, aby odomkla váš Galaxy S8 alebo Note 8. Ak tak urobia, máte na rukách oveľa väčší problém.

Skenovanie dúhovky Samsung funguje dobre, pokiaľ sú vaše oči na „sladkom mieste“.

Väčším problémom je presnosť. Dostatok vašich dúhoviek je potrebné analyzovať, aby ste úspešne skontrolovali softvér, a to predovšetkým kvôli fotoaparátu chytí obrázok na rozpoznanie, má veľmi úzke zameranie a v očiach musí byť „sladké miesto“ v. Na tom sladkom mieste musíte byť dostatočne dlho na to, aby ste zložili kontroly. Systém je nepoužiteľný, ak nezhromažďuje dostatok údajov na to, aby zabránil cudzím očiam identifikovať vás, takže to musí fungovať.

Je to dobrý systém, pokiaľ ide o biometrické zabezpečenie, a pre mnohých je skvelý. Iba vaše oči budú pracovať (ignorujúc možnosť, že niektorá špionážna agentúra má fotky vašich očných buliev) a je to dosť rýchle. Musíte sa ho naučiť správne používať - ​​a áno, zvyčajne k tomu dôjde v dôsledku mnohokrát držania telefónu neprirodzene vysoko s otvorenými očami.

Apple Face ID

Spoločnosť Apple vstúpila na nové územie, pokiaľ ide o biometrické zabezpečenie telefónu. Nebolo to tak dávno, čo ste potrebovali špecializované osvetlenie, viac kamier so špeciálnymi objektívmi a veľmi nákladná počítačová doska na spracovanie obrazu, aby každý z nich zhromaždil dostatok údajov o tvare na to, aby bol jedinečný uznanie. Teraz je to hotové s niektorými komponentmi na tvári iPhonu X, novou čipsetom Apple A11 a samostatným systémom na prekonanie čísel.

Face ID premieta intenzívne infračervené svetlo, ktoré osvetlí vašu tvár. Rovnako ako svetlo, ktoré používa skener dúhovky Samsung, je to vlnová dĺžka, ktorú človek nevidí, ale je veľmi „jasná“. Je to ako povodňové svetlo - rovnaké množstvo svetla v širokej oblasti, ktoré umyje vašu tvár a na okrajoch vašej tváre rýchlo spadne hlava.

Apple vyskúša niečo veľmi odlišné s Face ID a ako zhromažďuje údaje o vašej tvári.

Keď je vaša tvár osvetlená, na vašu tvár sa premieta matica infračervených LED laserov. Tieto LED diódy používajú vlnovú dĺžku svetla, ktorá kontrastuje so svetlom použitým na osvetlenie, a vašu tvár zakrývajú tisíce jednotlivých svetelných bodov. Pri pohybe (a nikdy nemôžeme byť úplne v pokoji) odrážajú svetelné body zmeny.

Keď je vaša tvár osvetlená infračervenou lampou a je na ňu premietnutá svetelná matrica, špeciálna kamera zhromažďuje obrazové údaje. Každý svetelný bod je označený a keď sa pohybujete a ako sa menia, tieto zmeny sa tiež zaznamenávajú. Toto sa nazýva získavanie hĺbkového obrazu pomocou modulovanej projekcie vzoru. Je to skvelý spôsob, ako zhromažďovať údaje, ktoré ukazujú tvar, detekciu hrán a hĺbku, keď je objekt v pohybe za akýchkoľvek svetelných podmienok. Môže sa zhromaždiť veľa údajov a použiť na zobrazenie zreteľného tvaru, ktorý je možné znovu vytvoriť v 3D.

Dáta sa potom odovzdávajú do toho, čo Apple nazýva A11 Bionic Neural Engine. Je to samostatný subsystém s vlastnými procesormi, ktoré analyzujú údaje v reálnom čase pri ich zhromažďovaní. Dáta sa používajú na opätovné vytvorenie vašej tváre ako digitálnej 3D masky. Pri pohybe tváre sa pohybuje aj maska. Je to takmer dokonalá mimika a Apple odvádza vynikajúcu prácu vďaka svojim novým animovaným emodži iMessage v systéme iOS 11.

Face ID používa rovnakú technológiu ako telefóny s Androidom s Tango.

Na účely autentifikácie sa súbor údajov používa aj na výpočet jedinečného identifikátora. Rovnako ako skener dúhovky Samsung, aj Face ID bezpečne ukladá tieto dáta a môže ich porovnávať s tým, čo vidí špeciálny fotoaparát, zatiaľ čo je Face ID aktívne spustené. Ak sa množina údajov zhoduje s tým, čo vidí kamera, prebehne bezpečnostná kontrola a každému procesu, ktorý o to požiada, sa dá token, ktorý overí, že „ste skutočne vy“.

Aj keď Apple tiež robí niekoľko ústupkov, aby zaistil, že Face ID bude rýchle a ľahké, z pohľadu používateľa existujú určité jasné výhody. Face ID je v skutočnosti viac zabezpečené, pretože sa pohybujete (analyzuje sa viac údajov) a nemáte žiadne „sladké miesto“, pretože sa používa celá vaša tvár a fotoaparát používa širšie zorné pole. Matica premietnutá na vašu tvár kontrastuje dobre s čímkoľvek v pozadí, pretože na izoláciu tvaru tváre sa používa zmysel pre hĺbku.

Ako bonus môžu byť údaje o tvare tváre v reálnom čase použité na iné účely pomocou toho, čo Apple nazýva systém TrueDepth Camera. Ako príklad sme videli nový režim portrétu pre selfie, animované emodži a masky Snapchat. Spoločnosť Apple vytvorila Bionic Neural Engine tak, aby mohla zdieľať jednoduché údaje o tvare so softvérom tretích strán bez toho, aby odhalila údaje, ktoré používa na vytvorenie zabezpečeného identifikačného tokenu.

Ktorý je lepší?

Nemôžeme povedať, že niečo je skutočne lepšie, kým to nevyskúšame.

Lepšie je subjektívne, najmä preto, že sme Face ID ani iPhone X v skutočnom svete ešte nepoužívali. Na účely autentifikácie je dôležité, aby bol proces presný a rýchly. Skener dúhovky Samsung môže byť taký dlhý, ako dlho nasmerujete telefón, aby našiel potrebné údaje, ale na papieri sa bude Face ID používať jednoduchšie, pretože sa nemusí uzamknúť na žiadnom konkrétnom mieste práca. A pre mnohých z nás ani jeden nie je lepší a uprednostnili by sme snímač odtlačkov prstov, ktoré Galaxy S8 aj Note 8 stále majú.

Nech už chcete čokoľvek, nie je pochýb o tom, že Apple v tomto smere prevýšil konkurenciu. Rozsiahly hardvér na vytváranie a zhromažďovanie údajov o tvare a vlastnostiach vašej tváre v kombinácii s jeho vlastnými systém na analýzu toho všetkého viac podobného tangu ako akékoľvek predchádzajúce rozpoznávanie tváre, ktoré sme videli na a telefón. Som nadšený, že táto úroveň technológie prichádza do mobilných zariadení, a už sa neviem dočkať, ako budúce produkty budú stavať na tom, čo vidíme od spoločnosti Apple.