Что такое Face ID в смартфоне и безопасна ли эта технология?

Что такое Face ID?

Одним предложением можно определить, что технология биометрического распознавания лиц – коммерческое название Face ID. Что это значит? Для обычного пользователя это удобный вариант разблокировки мобильного устройства. Реализованные датчики могут анализировать каждую часть лица, а интеллектуальные алгоритмы переводят их в легко узнаваемые математические данные.

Face ID – еще один технологический скачок после Touch ID, то есть идентификации пользователя по расположению его отпечатков пальцев. Обе эти технологии обеспечивают высокую безопасность данных.

Работа Face ID основана на 2 модулях. Первая – камера TrueDepth. Она излучает инфракрасный свет, распределяя по лицу более 30 тыс. невидимых точек. Так создается карта глубины лица. Второй модуль собирает эти данные, анализирует, а затем преобразует карту глубины и инфракрасное изображение лица в математические данные. Они являются основой для идентификации пользователя.

Для того чтобы функция работала, вы должны сначала настроить ее, то есть создать карту своего лица. Интересно, что технология работает с очками и контактными линзами. С другой стороны, смартфон не распознает лицо, если что-то закрывает нос или рот, в том числе и маска. Опция лучше всего работает, если держать iPhone или iPad на расстоянии вытянутой руки или примерно в 25-50 см от лица.

Где используется?

Этой технологией оснащены только устройства от Apple. Впервые она была использована в модели iPhone X (2017 год). Ее основное предназначение – разблокировать устройство одним взглядом, но это еще не все. Если вы оплачиваете покупки через Apple Pay, вы можете авторизовать транзакцию таким же способом.

Сканер лица также можно использовать для входа в различные приложения, если разработчик разрешает вход в аккаунт через эту опцию.

Устройства с Face ID

• iPhone X
• iPhone XR
• iPhone XS
• iPhone XS Max
• iPhone 11
• iPhone 11 Pro
• iPhone 11 Pro Max
• iPhone 12 mini
• iPhone 12
• iPhone 12 Pro
• iPhone 12 Pro Max
• iPhone 13 mini
• IPhone 13
• iPhone 13 Pro
• iPhone 13 Pro Max
• IPhone 14
• iPhone 14 Plus
• IPhone 14 Pro
• iPhone 14 Pro Max
• iPad Pro (3-го поколения)
• iPad Pro (4-го поколения)
• iPad Pro (5-го поколения)

Универсальный доступ

Возможности универсального доступа — это неотъемлемая часть продуктов Apple. Пользователи с ограниченными физическими возможностями могут во время регистрации выбрать вариант «Параметры Универсального доступа». При использовании этой настройки не требуется вращать головой для захвата лица под разными углами. Использовать Face ID будет по-прежнему безопасно, однако при взгляде на iPhone или iPad Pro голова должна будет каждый раз находиться примерно в одном и том же положении.

Face ID предусматривает еще одну возможность универсального доступа — для пользователей с нарушениями зрения. Чтобы разрешить работу Face ID без взгляда в камеру с открытыми глазами, перейдите в меню «Настройки» > «Универсальный доступ» > «Face ID и внимание» и отключите параметр «Требование внимания для Face ID». Если во время первоначальной настройки была выбрана функция VoiceOver, этот параметр будет отключен автоматически.

Использование функции Face ID на iPhone и iPad Pro

С помощью технологии Face ID можно безопасно разблокировать iPhone и iPad, подтверждать покупки, выполнять вход в приложениях и многое другое одним только взглядом.

Что инновационного в датчиках Face ID

Об инновационности технологии говорит и тот факт, что ни один из конкурентов до сих пор не представил аналогичное по надежности и точности срабатывания решение. Все технологии распознания пользователя по лицу в моделях других производителей являются альтернативными и дополняют имеющиеся сканеры отпечатка пальцев, сканеры радужной оболочки глаза или другие сенсоры.

Другим компаниям проще и дешевле развивать аналоги Touch ID и встраивать сканер отпечатка пальцев под дисплей или в тонкую боковую кнопку смартфона, чем создавать аналог технологии Face ID.

При этом технология Face ID является самообучаемой, нейронные сети в процессоре iPhone со временем лучше запоминают лицо пользователя и начинают срабатывать в более сложных условиях.

Кроме этого с обновлением iOS добавили возможность сохранить альтернативный внешний вид. Некоторые пользователи добавляют свое лицо с носимыми аксессуарами (головные уборы или очки), а другие сохраняют “отпечаток” близкого родственника, чтобы он тоже мог пользоваться смартфоном без пароля. Эта фишка позволяет обучить сканер для срабатывания в маске.

Как устроен Face ID

Face ID в вашем iPhone – это объемно-пространственный сканер лица человека. Модуль из камер и сенсоров работает по принципу Time-of-flight (от англ. время полета), распознавая не просто плоский портрет человека, а его объемную модель.

Для каждого полученного пикселя сенсор фиксирует его удаленность, формируя глубину изображения. Расчет расстояния до каждой точки происходит при помощи фиксации времени полета луча. По такому же принципы построено большинство военных и гражданских радаров. Главное отличие – использование светового импульса в Face ID и радиочастотного сигнала в радаре.

Face ID является ответвлением технологии LiDAR, которая с недавнего времени появилась в профессиональных линейках iPad и iPhone.

Камера для захвата движения пользователя Kinect стала прародителем Face ID

Технология Face ID основана на разработках компании PrimeSense. Это израильское предприятие работает в сфере 3D-зондировнаия с 2005 года, а в 2013 компанию и все права на разрабатываемые технологии приобрела Apple.

Удивительно, что в Купертино задумались над более перспективным способом идентификации пользователей одновременно с презентацией Touch ID в iPhone 5s. Вот так нужно строить долгосрочную стратегию развития своих гаджетов.

Face ID базируется на инфракрасных измерителях глубины, которые легли в основу датчика движения Kinect для консолей Xbox. Интерес к технологии у Apple практически совпал с отказом использования Kinect в Microsoft.

Сканер Face ID состоит из двух принципиально отличающихся блоков: точечного проектора, который проецирует более 30 000 ИК-точек на лицо пользователя и соответствующей ИК-камеры, которая считывает полученный рисунок.

Полученное объемное изображение сравнивается с созданным при настройке Face ID “отпечатком” и производит идентификацию пользователя.

Сложности конструкции придают остальные уже привычные для фронтальной поверхности iPhone элементы: динамик, микрофон, датчик освещенности, датчик приближения и фронтальная камера. Все это делает “челку” iPhone очень технологичной и сложной в устройстве.

Безопасность

Чтобы начать пользоваться технологией Face ID, необходимо создать пароль. Ввод пароля будет обязателен для разблокировки устройства IPhone X, XS/XS Max, XR, 11, 11 Pro/11 Pro Max, 12/12 Pro/12 Pro Max, 13/13 Pro/13 Pro Max в случае перезагрузки смартфона, либо после длительного периода неиспользования (48 часов), либо в случае если пароль не вводился последние 6,5 дней (156 часов) и не было разблокировки в последние 4 часа.

Как заявляет компания Apple, зашифрованная биометрическая информация хранится на самом устройстве, внутри процессора (для iPhone X — A11 Bionic), и не может быть отправлена куда-либо. По словам Apple, это математический образ отсканированного лица, но не само изображение.

Технология Face ID самообучаемая, она запоминает изменения в лице с помощью нейронных сетей в процессоре смартфона. Впервые Face ID появился в iPhone X. Face ID используется для покупок с помощью платёжной системой Apple Pay, просмотра паролей в приложении «Настройки» для iOS, покупок в iTunes Store, App Store, iBooks Store, разблокировки сторонних приложений, например менеджера паролей 1Password и некоторых банковских приложений.

Преимущества и недостатки Face ID

Система Face ID, встроенная в iPhone, имеет ряд преимуществ и недостатков, с которыми сталкиваются пользователи в процессе работы с ней.

Плюсы и минусы

• Высокий уровень надежности технологии согласно международным тестированиям
• Отсутствие возможности разблокировки смартфона другим пользователем
• Отсутствие возможности использования фотографии или видеозаписи для разблокировки устройства, поскольку система проецирует инфракрасные точки на плоский снимок
• Сохраненный снимок надежно шифруется с помощью сопроцессора iPhone под названием Secure Enclave
• Зашифрованный снимок хранится только внутри устройства и не пересылается на серверы компании Apple
• Эффективность защиты против близнецов, поскольку система распознает разные конфигурации лица, что предотвращает возникновение несанкционированного доступа к устройству
• Неудовлетворительная оптимизация системы
• Длительное время разблокировки
• Высокая вероятность возникновения заминки при входе в систему
• Возможность зависания мобильного устройства при плохом сканировании
• Необходимость в прямом взгляде на экран, поскольку режим Face ID делает отклик на положение глаз
• Необходимость в вертикальном расположении пользователя при работе с Фейс Айди

При каких обстоятельствах не работает?

Существует несколько возможных ситуаций, когда вам может потребоваться ввести код доступа или Apple ID:

1. У вас на лице маска.
2. Вы включаете телефон или перезагружаете его.
3. С момента последней разблокировки прошло более 48 ч.
4. Вы не разблокировали свой iPhone с помощью кода в течение последних 6 дней, и вы не использовали функцию Face ID в течение 4 ч.
5. Устройство удаленно заблокировано.
6. Было 5 неудачных попыток сканировать лицо.
7. Вы ранее активировали режим Emergency SOS.

5 важных моментов, о которых должен знать пользователь Face ID

Пользователю iPhone X важно помнить, что Face ID:

• Не сможет распознать ребёнка. Для технологии все дети до 12 лет (примерно) на одно лицо.
• Не любит солнечный свет. Есть вероятность того, что камера True Depth не сможет выполнять свои функции при солнечной погоде. Пользователю придётся отыскать тень или хотя бы изменить угол наклона устройства, чтобы разблокировать телефон по лицу.
• Не работает в альбомной ориентации. По крайней мере, пока. Айфон нужно держать вертикально.
• Отключится, если не сможет распознать лицо пользователя 2 раза кряду. Владельцу iPhone придётся вводить пароль.
• Не самый динамичный способ разблокировки смартфона. Touch ID куда быстрее — как и любой другой сканер отпечатков пальцев на современных «мобильниках».

Очевидно, что многие из описанных недостатков окажутся устранены по мере того, как программа будет обновляться и совершенствоваться. Тот же Touch ID, являющийся сейчас эффективным инструментом защиты смартфона, на первых порах нещадно критиковался юзерами.

Как настроить Face ID?

Для того, чтобы начать пользоваться Face ID необходимо выполнить первоначальную настройку функции и сканирование лица. Для этого требуется перейти в меню «Настройки» → «Face ID и пароль» и нажать «Добавить лицо«. После этого запустится специальный экран фронтальной камеры с изображенным перекрестием, в самый центр которого нужно поместить лицо. Когда зеленая шкала вокруг экрана камеры будет полностью заполнена, сканирование вашего лица завершится и вы сможете начать пользоваться Face ID.

Я отрастил усы/необычно накрасилась, что будет делать Face ID?

Незначительные изменения лица, будь это густой волосяной покров или нестандартный макияж не станут проблемой для Face ID. Кроме этого, функция легко распознает пользователей в очках (включая солнцезащитные), шарфах, шляпах и контактных линзах. По крайней мере, так заявляет Apple. Достоверна ли эта информация узнать получится уже после поступления iPhone X в продажу.

Справедливости ради отметим, что Apple не называет Face ID чем-то магическим. Компания прямо заявляет, что при значительных изменениях лица Face ID не сможет распознать пользователя. В таком случае владельцу iPhone X понадобится ввести пароль. После успешного подтверждения личности система обновит данные о лице.

Инфракрасное излучение Face ID вредит?

Излучаемая мощность системы камер TrueDepth чрезвычайно мала и безопасна для использования в обычных условиях. Apple тщательно протестировала TrueDepth на соответствие всем возможным стандартам безопасности. Переживать не о чем.

Сканирование происходит и при «спящем» экране?

Да, специально нажимать на кнопку питания и разблокировки не придется. При поднятии или прикосновении к экрану iPhone X, смартфон автоматически выходит из режима сна и активирует камеру TrueDepth. Благодаря этому сканирование можно выполнить как можно быстрее, без задержки на нажатие каких-либо кнопок.

Можно ли будет в случае чего быстро отключить Face ID?

Например, если на вас напал грабитель и требует отдать телефон.

В старых моделях можно было пять раз подряд нажать кнопку питания. На новых, например, iPhone 8 и iPhone X, надо нажать и удерживать кнопки, расположенные по обеим сторонам телефона.  В итоге на экране появится кнопка выключения, и Face ID автоматически отключится. Так что, если на вас напал грабитель, суньте руку в карман и сожмите свой телефон. Аналогичным образом можно будет отключить Touch ID на iPhone 8.

Полезные функции Face ID, которые нужно включить каждому пользователю

1. Вибрация в момент срабатывания Face ID

Начиная с iOS 13, в технологии Face ID появилась такая полезная функция, как вибрация при срабатывании Face ID. Так, при активации данной опции авторизация пользователя, подтверждение покупок в App Store и успешное срабатывание Apple Pay будут сопровождаться тактильным сигналом.

Чтобы включить вибрацию, потребуется:

• перейти в раздел настроек устройства;

• открыть вкладку «Универсальный доступ»;

• найти раздел «Face ID и внимание» и сдвинуть бегунок на пункте «При удачной аутентификации».

2. Распознавание внимания

Ещё одна полезная функция Face ID — это распознавание внимания, при которой взглядом на экран можно будет управлять некоторыми настройками смартфона. Так, активировав данную функцию, вы, например, сможете убавить громкость будильника всего лишь посмотрев на экран телефона.

Чтобы активировать функцию распознавания внимания, необходимо:

• перейти в настройки смартфона;

• открыть вкладку «Универсальный доступ»;

• найти раздел «Face ID и внимание» и сдвинуть бегунок на пункте «Распознавание внимания».

3. Срабатывание в маске

После начала пандемии и введения масочного режима разработчики компании Apple решили добавить в Face ID такую важную и нужную функцию, как распознавание лица в маске при помощи Apple Watch (соответственно, пользователям, у которых нет умных часов Apple Watch, не удастся воспользоваться данной опцией).

Чтобы активировать функцию, потребуется:

• перейти в настройки смартфона;

• открыть раздел «Face ID и код-пароль» и сбросить Face ID для его повторной активации;

• при повторной настройке Face ID сложить маску пополам и прикрыть ею одну половину лица (очень важно оставить открытыми большую часть носа, рта и подбородка);

• после успешного завершения процесса сканирования лица добавить «Альтернативный внешний вид», прикрыв при этом маской вторую половину лица.

После выполнения всех вышеописанных действия Айфон будет распознавать ваше лицо как в маске, так и без неё. Опыт пользователей показывает, что данная функция в первое время после её активации срабатывает далеко не с первого раза. Тем не менее, по прошествии нескольких недель процент успешных срабатываний существенно увеличивается.

В чем разница между Face ID на iPhone и Распознаванием лица на Android?

Обе технологии используют один и тот же принцип работы. Наличие одной лишь селфи-камеры на Android-смартфонах и целый набор датчиков на iPhone могут ввести в заблуждение пользователей касательно самого процесса распознавания лица.

На самом деле, все дополнительные датчики на iPhone нужны только для обнаружения витальности (или жизненности). Помимо распознавания признаков лица, еще более сложной задачей является определение того, находится ли перед камерой смартфона живое (настоящее) лицо или же это фотография/видео/маска.

Android-смартфоны с одной селфи-камерой определяют жизненность лица при помощи определенных алгоритмов. Скорее всего, вам не удастся обмануть современную разблокировку по лицу простой фотографией или даже видео с экрана. Особенно, если камера видит очертание телефона или фотографии/бумаги в ваших руках. Подобные примитивные методы моментально обнаруживаются нейросетью.

Смартфон пытается определить характерные для стекла или бумаги блики, которых не может быть на реальном лице. Также в расчет берется текстура области лица или предмета, которым вы пытаетесь заменить лицо. Анализируется муар, расфокусировка и дисторсия на снимке.

Может даже использоваться анализ микромимики, когда смартфон делает несколько снимков подряд, а затем попиксельно ищет различия.

С другой стороны, iPhone использует гораздо более эффективный метод защиты. При помощи дополнительных датчиков он строит карту глубины, то есть, видит ваше лицо в трехмерном пространстве. Соответственно, все обманные методы, связанные с использованием 2D подделок (фотографии, снимки с экрана, видео), отпадают сразу же. Остается лишь использование масок. Но и здесь нейросеть пытается обнаружить подделку.

Метод 3D-сканирования однозначно безопаснее 2D-сканирования, но не стоит полагать, что распознавание лица на Android-смартфонах очень легко обмануть. Особенно, когда речь идет о флагманах, вычислительной мощности которых достаточно для работы глубоких нейросетей.

Как вам статья?