Examen de les diferències entre l'identificador de cara iphone x i l'exploració de iris de Samsung

A l'esdeveniment d'Apple de setembre de 2017, es va revelar l'iPhone X. Sembla que Apple va sortir al seu model "Aniversari" i una de les noves funcions és Face ID.

Desbloquejar el telèfon amb la cara no és exactament nou. Android ha tingut la funció durant un temps i Samsung ha utilitzat un escàner d’iris especial des del Galaxy Note 7. Però Apple fa les coses de manera molt diferent, ja que no ho farà. En lloc d'utilitzar un patró per crear un testimoni de desbloqueig, Apple està utilitzant la forma de la cara. I té algun maquinari força especialitzat al seu lloc.

Encara no he utilitzat l'iPhone X, però es tracta d'un àmbit on tinc una bona experiència. L’adquisició modulada de mapes de distorsió espacial, per convertir les dades adquirides en quelcom que un programari pot utilitzar com a identificador únic ha estat durant un temps i els productes que teniu a casa ara s’han construït, empaquetat o verificat de qualitat utilitzant-lo.. He participat en el disseny i desplegament de diversos sistemes que utilitzen l’adquisició d’imatges en profunditat per ordenar els productes (pomes, préssecs, prunes, etc.) per grau, forma i mida i comprendre com funciona la tecnologia utilitzada en Face ID.

Comparem.

Reconeixement facial d’Android

El desbloqueig de cara va debutar al Galaxy Nexus el 2012.

Desbloquejar el telèfon amb la cara forma part d’Android des de la versió 4.0, Ice Cream Sandwich. Aquesta és la menys complicada i la menys segura de les tres coses que comparem.

Mitjançant la càmera frontal, el telèfon Android pot agafar una imatge de la seva cara i el programari de reconeixement facial de Google i el processa per crear un conjunt de dades basat en la imatge. Quan manteniu el telèfon a la cara per desbloquejar-lo, es recopila, processa una imatge i es compara amb les dades emmagatzemades. Si el programari pot coincidir amb tots dos, es passa un símbol al sistema de manera que el telèfon es desbloquejarà.

El desbloqueig de cara va arribar a Android el 2012 i Samsung ho ha millorat molt millor als seus telèfons més nous.

Les dades no s’envien enlloc i es recopilen i processen totes des del mateix telèfon. Es guarda de forma segura i xifrada, i cap altre procés és capaç de llegir les dades en brut. El desbloqueig de cara a Android tampoc necessita llums especials ni sensors ni càmeres fotogràfiques: utilitza la mateixa càmera frontal que feu servir per fer selfies.

Samsung ha millorat l'experiència amb els telèfons Galaxy S8 i Note 8 començant a escanejar tan bon punt es toca la pantalla i el processament és més ràpid i precís a causa de la millor càmera i CPU. El desbloqueig de cara al Galaxy S8 és ràpid i, generalment, funciona bé un cop tingueu la idea de mantenir el telèfon mentre el feu servir.

El major problema amb el desbloqueig de cara és que no és segur. No s’anuncia com a segur, ni tan sols per Google o Samsung. És una característica de conveniència que es va crear per mostrar (i perfeccionar) els algorismes de reconeixement facial de Google, i una foto impresa de la teva cara derrotarà el desbloqueig facial.

Per sort, Samsung també ofereix una manera alternativa de reconèixer la teva cara.

Exploració d’iris de Samsung

Samsung va portar per primera vegada el rastreig d’iris a la línia de Galaxy amb el Galaxy Note 7. El fet que un ordinador busqués els globus oculars per autenticar-lo és alguna cosa que hem vist a les pel·lícules i que s’utilitza per a l’entrada segura en instal·lacions del govern real. Samsung utilitza el mateix concepte amb el seu sistema d’exploració d’iris, tan sols reduït perquè pugui treballar més ràpid i treballar amb els recursos limitats d’un telèfon intel·ligent. És més que segur per al vostre telèfon, encara que no sigui 100% infalible.

Cada ull té un patró diferent, i el seu ull dret és fins i tot diferent que el esquerre.

Cada ull té un patró únic a l'iris. El seu ull esquerre té fins i tot un patró diferent del que és el dret. Els patrons Iris són realment més diferents que una empremta digital. Com que tots els ulls són únics, Samsung és capaç d’utilitzar els seus ulls per identificar-te i actuar com a credencials. Aquestes credencials es poden utilitzar per a qualsevol cosa que pugui tenir una empremta digital o fins i tot una clau de pas. Manteniu el telèfon de manera que la càmera especial pugui veure els ulls i el telèfon es desbloquejarà.

Per fer-ho, Samsung utilitza maquinari especialitzat a la cara del telèfon. Un díode emet llum infraroja propera i il·lumina els ulls. És una longitud d’ona de llum que els humans no poden veure, però és força intens i “brillant”. La llum infraroja gairebé s’utilitza per dos motius: les vostres pupil·les no es contrauen i no tindreu cap canvi de visió i il·lumina qualsevol cosa amb un patró de color millor que les longituds d’ona que podem veure. Si us fixeu bé en el vostre iris, veureu que hi ha centenars de colors diferents en un patró diferent. En infraroig proper, hi ha milers de colors i contrasten molt bé entre ells. És millor que agafis una imatge del teu iris, perquè, tot i que no veus res d'això, el telèfon pot utilitzar-lo per crear un conjunt de dades.

Samsung utilitza llum infraroja i una càmera especial per recopilar i processar dades sobre els vostres ulls.

Un cop il·luminat l'iris, una càmera de focus estret especialment ajustada agafa una imatge. La càmera de visió frontal regular del vostre Galaxy S8 podria registrar informació sobre colors sota il·luminació per infrarojos, però no estava dissenyada per fer-ho. Per això es necessita una segona càmera.

Aquesta imatge s'analitza i es creen i emmagatzemen de forma segura un conjunt de dades diferent al vostre telèfon. Tot el processament, anàlisi i emmagatzematge de les dades es fa localment i es xifra, de manera que només hi té accés el procés de reconeixement del teu iris. Aquestes dades s'utilitzen per crear un testimoni i, si el procés de l'escàner de l'iris proporciona el token correcte, es va passar una comprovació de seguretat. Aquests són els vostres ulls, de manera que qualsevol programari que necessiti la vostra identitat pot procedir.

Per descomptat, Samsung també recopila algunes dades sobre la vostra cara mitjançant la càmera normal de cara frontal. El més probable és que les dades facials s’utilitzin per ajudar a situar la cara per tal que l’escàner de l’iris tingui una visió clara.

Els vostres ulls han d'estar al lloc adequat per configurar i utilitzar l'escàner de l'iris.

Hi ha alguns inconvenients inherents. Com que l'ús de l'exploració d'iris per desbloquejar el vostre telèfon ha de ser molt ràpid, no es recopilen tantes dades sobre el patró als vostres ulls. Samsung havia de trobar l’equilibri adequat de seguretat versus comoditat i com que ningú vol esperar cinc o 10 segons per a cada exploració, els algorismes d’escaneig d’iris es poden enganyar amb un làser fotogràfic d’alta resolució imprès en color i una lent de contacte regular per simular el curvatura d’un ull. Però, sincerament, ningú no tindrà una foto prou clara per desbloquejar el vostre Galaxy S8 o Nota 8. Si ho fan, teniu un problema molt més gran a les mans.

L’exploració d’iris de Samsung funciona bé sempre que els ulls estiguin al “punt dolç”.

El problema més gran és la precisió. Cal analitzar prou els teus iris per passar la comprovació del programari, i perquè la càmera que recull la imatge per al reconeixement té un focus molt estret, hi ha un "punt dolç" als teus ulls. Cal estar en aquest punt tan dolç. el temps suficient per passar les comprovacions. El sistema no serveix de res si no recopila dades suficients per evitar que els ulls d’una altra persona s’identifiquin a vosaltres, així és com ha de funcionar.

És un bon sistema pel que fa a la seguretat biomètrica i, per a molts, és fantàstic. Només funcionen els vostres ulls (ignorant la possibilitat que alguna agència d’espionatge tingui fotos dels globus oculars) i és bastant ràpid. Només heu d'aprendre a utilitzar-lo correctament, i sí, normalment es produeix com a resultat que moltes vegades mantingueu el telèfon desnaturalment alt amb els ulls ben oberts.

Identificador de cara d'Apple

Apple ha entrat al nou territori quan es tracta de seguretat biomètrica en un telèfon. No feia tant temps que necessitava una il·luminació especialitzada, diverses càmeres amb lents especials i una targeta d’ordinador de processament d’imatges molt cara que cadascuna d’elles recopilés prou dades de forma per a un reconeixement únic. Ara es fa amb alguns components a la cara de l'iPhone X, el nou chipset A11 d'Apple i un sistema separat per restringir els números.

Face ID projecta una intensa llum infraroja per il·luminar la cara. Igual que la llum que utilitza l'escàner d'iris de Samsung, és una longitud d'ona que un humà no pot veure, però és molt "brillant". És com un llum d'inundació: una quantitat de llum igual a una àmplia zona que renta la cara i caurà ràpidament a les vores del cap.

Apple està provant alguna cosa molt diferent amb Face ID i com recopila dades sobre la vostra cara.

Mentre que la vostra cara està il·luminada, una matriu de làser LED infraroig es projecta sobre la vostra cara. Aquests LED fan servir una longitud d’ona de llum que contrasta amb la llum que s’utilitza per a la il·luminació i milers de punts de llum individuals cobreixen la cara. A mesura que us moveu (i mai podrem estar perfectament quiets), els punts de llum reflecteixen els canvis.

Amb la cara il·luminada amb la llum infraroja i es projecta una matriu de llum sobre ella, una càmera especial recopila dades d’imatges. Tots els punts de llum estan marcats i, a mesura que es mou i canvien, també es registren els canvis. Això es coneix com a adquisició d’imatges en profunditat mitjançant projecció de patrons modulats. És una forma excel·lent de recollir dades que mostren la forma, la detecció de la vora i la profunditat mentre un objecte està en moviment sota qualsevol tipus d’il·luminació. Es poden recopilar i utilitzar una tona de dades per mostrar una forma diferent que es pot recrear en 3D.

Les dades es passen a allò que Apple està anomenant A11 Bionic Neural Engine. És un subsistema separat amb el seu propi processador (s) que analitza les dades en temps real a mesura que es recopilen. Les dades s’utilitzen per recrear la cara com a màscara digital 3D. A mesura que es mou la cara, la màscara també es mou. És un mític gairebé perfecte i Apple fa un treball excel·lent demostrant-lo amb els seus nous emojis animats iMessage a iOS 11.

Face ID utilitza la mateixa tecnologia que els telèfons Android amb Tango.

A efectes d'autenticació, el conjunt de dades també s'utilitza per calcular un identificador únic. Igual que l'escàner d'iris de Samsung, Face ID emmagatzema de forma segura aquestes dades i es pot comparar amb el que està veient la càmera especial mentre el Face ID funciona activament. Si el conjunt de dades coincideix amb el que la càmera pot veure, es passa la comprovació de seguretat i es fa un testimoni que verifica que "realment ets" a qualsevol procés que ho sol·liciti.

Tot i que Apple també fa algunes concessions per assegurar que la Face ID sigui ràpida i fàcil, hi ha alguns avantatges clars des de la perspectiva dels usuaris. La identificació de la cara és realment més segura perquè us moveu (s’estan analitzant més dades) i no hi ha cap "punt dolç" ja que s’està utilitzant tota la vostra cara i la càmera utilitza un camp de visió més ampli. La matriu projectada a la cara contrasta bé amb el que hi ha al fons perquè s'utilitza una sensació de profunditat per aïllar la forma de la cara.

Com a avantatge, les dades de forma de la cara a temps real es poden utilitzar amb altres finalitats mitjançant el que Apple anomena el sistema TrueDepth Camera. Vam veure un exemple d’això amb el nou mode de retrat per selfies, els emojis animats i les màscares Snapchat. Apple ha construït el motor neuronal Bionic de manera que pot compartir dades de forma senzilla amb programari de tercers sense exposar les dades que utilitza per crear un token identificatiu segur.

Quin és millor?

No podem dir que res sigui millor fins que no ho haguem provat.

Millor és subjectiu, sobretot perquè encara no hem utilitzat Face ID ni l’iPhone X al món real. A efectes d’autenticació, l’important és que el procés sigui precís i ràpid. L’escàner d’iris de Samsung pot ser tant mentre apunteu el telèfon perquè pugui trobar les dades que necessita, però en el paper, l’ID de cara serà més fàcil d’utilitzar perquè no cal bloquejar-lo en cap lloc concret per treballar. I, per a molts de nosaltres, tampoc és millor i preferiríem un sensor d’empremtes dactilars, que el Galaxy S8 i el Note 8 encara tenen.

Qualsevol que prefereixi, no hi ha dubte que Apple hagi superat la competència en aquest sentit. Extensió de maquinari per crear i recopilar dades sobre la forma i les funcions de la cara, combinat amb el seu propi sistema de processament per analitzar-lo més semblant a Tango que qualsevol reconeixement facial anterior que hem vist per telèfon. Estic emocionat de veure que aquest nivell de tecnologia arriba a dispositius mòbils i no puc esperar per veure com es desenvolupen els futurs productes amb el que veiem d'Apple.