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Auf dem Apple Event im September 2017 wurde das iPhone X enthüllt. Es sieht so aus, als ob Apple bei seinem "Anniversary" -Modell alles gegeben hat, und eine der neuen Funktionen ist Face ID.
Das Entsperren Ihres Telefons mit Ihrem Gesicht ist nicht gerade neu. Android hat die Funktion für eine Weile, und Samsung hat einen speziellen Iris-Scanner seit dem Galaxy Note 7 verwendet. Aber Apple macht die Dinge ganz anders, als es gewohnt ist. Anstatt ein Muster zum Erstellen eines Entsperr-Tokens zu verwenden, verwendet Apple die Form Ihres Gesichts. Und dafür gibt es eine ziemlich spezielle Hardware.
Ich habe das iPhone X noch nicht benutzt, aber dies ist ein Bereich, in dem ich ein bisschen Erfahrung habe. Die modulierte Erfassung von räumlichen Verzerrungskarten und die Umwandlung der erfassten Daten in etwas, das eine Software als eindeutige Kennung verwenden kann, gibt es schon seit einiger Zeit, und Produkte, die Sie gerade in Ihrem Haus haben, wurden damit gebaut, verpackt oder auf ihre Qualität überprüft. Ich war an der Entwicklung und Bereitstellung mehrerer Systeme beteiligt, die eine Tiefenbildaufnahme verwenden, um Produkte (Äpfel, Pfirsiche, Pflaumen usw.) nach Sorte, Form und Größe zu sortieren und zu verstehen, wie die in Face ID verwendete Technologie funktioniert.
Lass uns vergleichen.
Android Gesichtserkennung
Das Entsperren Ihres Telefons mit Ihrem Gesicht ist seit Version 4.0, Ice Cream Sandwich, Teil von Android. Dies ist das am wenigsten komplizierte und am wenigsten sichere der drei Dinge, die wir vergleichen.
Mit der Kamera auf der Vorderseite kann Ihr Android-Handy ein Bild Ihres Gesichts aufnehmen und die Gesichtserkennungssoftware von Google verarbeitet es dann, um basierend auf dem Bild einen Datensatz zu erstellen. Wenn Sie das Telefon zum Entsperren an Ihr Gesicht halten, wird ein Bild erfasst, verarbeitet und mit den gespeicherten Daten verglichen. Wenn die Software mit beiden übereinstimmt, wird ein Token an das System übergeben, damit Ihr Telefon entsperrt wird.
Das Entsperren von Gesichtern wurde 2012 für Android eingeführt und Samsung hat es auf seinen neuesten Handys deutlich verbessert.
Die Daten werden nirgendwohin gesendet und alle auf dem Telefon selbst gesammelt und verarbeitet. Es wird sicher und verschlüsselt gespeichert und kein anderer Prozess kann die Rohdaten lesen. Zum Entsperren des Android-Gesichts sind keine speziellen Lichter, Sensoren oder Kameras erforderlich. Es wird dieselbe Kamera auf der Vorderseite verwendet, mit der Sie Selfies aufnehmen.
Samsung hat die Erfahrung mit den Handys Galaxy S8 und Note 8 verbessert, indem das Scannen gestartet wurde, sobald auf den Bildschirm getippt wurde. Dank der besseren Kamera und CPU ist die Verarbeitung schneller und genauer. Das Entsperren des Telefons auf dem Galaxy S8 ist schnell und funktioniert im Allgemeinen gut, wenn Sie ein Gefühl dafür haben, wie Sie das Telefon halten, während Sie es verwenden.
Das größte Problem beim Entsperren von Gesichtern ist, dass es nicht sicher ist. Es wird nicht als sicher beworben, auch nicht von Google oder Samsung. Diese praktische Funktion wurde entwickelt, um die Gesichtserkennungsalgorithmen von Google zu präsentieren (und zu verfeinern), und ein gedrucktes Foto Ihres Gesichts kann die Gesichtsentsperrung verhindern.
Zum Glück bietet Samsung auch eine alternative Möglichkeit, Ihr Gesicht zu erkennen.
Samsungs Iris-Scan
Samsung hat mit dem Galaxy Note 7 erstmals das Scannen von Iris auf die Galaxy-Linie gebracht. Dass ein Computer Ihre Augäpfel scannt, um Sie zu authentifizieren, ist etwas, was wir alle in Filmen gesehen haben, und es wird für den sicheren Einstieg in echte Regierungsgebäude verwendet. Samsung verwendet dasselbe Konzept mit seinem Iris-Scan-System, das nur verkleinert wurde, damit es schneller und mit den begrenzten Ressourcen eines Smartphones arbeiten kann. Es ist mehr als sicher genug für Ihr Telefon, auch wenn es nicht 100% narrensicher ist.
Jedes Auge hat ein anderes Muster und Ihr rechtes Auge ist sogar anders als Ihr linkes.
Jedes Auge hat ein einzigartiges Muster in der Iris. Ihr linkes Auge hat sogar ein anderes Muster als Ihr rechtes. Irismuster sind tatsächlich deutlicher als ein Fingerabdruck. Da jedes Auge einzigartig ist, kann Samsung Ihre Augen verwenden, um Sie zu identifizieren und als Berechtigungsnachweis zu fungieren. Diese Anmeldeinformationen können für alles verwendet werden, was ein Fingerabdruck oder sogar ein Passcode könnte. Sie halten das Telefon so, dass die Spezialkamera Ihre Augen sehen kann und das Telefon entsperrt wird.
Zu diesem Zweck verwendet Samsung spezielle Hardware auf der Vorderseite des Telefons. Eine Diode sendet nahes Infrarotlicht aus und beleuchtet Ihre Augen. Es ist eine Wellenlänge von Licht, die Menschen nicht sehen können, aber es ist ziemlich intensiv und "hell". Nahinfrarotlicht wird aus zwei Gründen verwendet: Ihre Pupillen ziehen sich nicht zusammen und Sie haben keine Veränderung im Sehvermögen und es beleuchtet alles mit einem Farbmuster, das besser ist als die Wellenlängen, die wir sehen können. Wenn Sie sich Ihre Iris genau ansehen, werden Sie feststellen, dass Hunderte verschiedener Farben in einem bestimmten Muster vorliegen. Im nahen Infrarot gibt es Tausende von Farben, die sich sehr gut kontrastieren. Es ist einfach besser, ein Bild von Ihrer Iris aufzunehmen, denn obwohl Sie nichts davon sehen, kann Ihr Telefon damit einen Datensatz erstellen.
Samsung verwendet nahes Infrarotlicht und eine spezielle Kamera, um Daten über Ihre Augen zu erfassen und zu verarbeiten.
Sobald die Iris beleuchtet ist, nimmt eine speziell abgestimmte Schmalfokus-Kamera ein Bild auf. Die normale Frontkamera Ihres Galaxy S8 konnte Farbinformationen bei Infrarotbeleuchtung registrieren, war jedoch nicht dafür ausgelegt. Deshalb wird eine zweite Kamera benötigt.
Dieses Bild wird analysiert und ein bestimmter Datensatz wird erstellt und sicher auf Ihrem Telefon gespeichert. Die gesamte Verarbeitung, Analyse und Speicherung der Daten erfolgt lokal und wird verschlüsselt, sodass nur der Prozess des Erkennens Ihrer Iris Zugriff darauf hat. Diese Daten werden zum Erstellen eines Tokens verwendet. Wenn der Iris-Scanner-Prozess das richtige Token bereitstellt, wurde eine Sicherheitsprüfung bestanden. Dies sind Ihre Augen, sodass jede Software, die Ihre Identität benötigt, fortfahren kann.
Natürlich sammelt Samsung auch einige Daten über Ihr Gesicht mit der normalen Frontkamera. Wahrscheinlich werden die Gesichtsdaten verwendet, um Ihr Gesicht so zu positionieren, dass der Iris-Scanner eine klare Sicht hat.
Es gibt einige inhärente Nachteile. Da das Entsperren Ihres Telefons mit dem Iris-Scan sehr schnell erfolgen muss, werden nicht so viele Daten über das Muster in Ihren Augen gesammelt. Samsung musste das richtige Verhältnis zwischen Sicherheit und Komfort finden. Da niemand fünf oder 10 Sekunden auf jeden Scan warten möchte, können die Iris-Scan-Algorithmen mit einem hochauflösenden Farblaserdruck und einer normalen Kontaktlinse zur Simulation des Scans getäuscht werden Krümmung eines Auges. Aber ehrlich gesagt, niemand wird ein Foto Ihres Auges haben, das klar genug ist, um Ihr Galaxy S8 oder Note 8 freizuschalten. Wenn dies der Fall ist, haben Sie ein viel größeres Problem an Ihren Händen.
Das Iris-Scannen von Samsung funktioniert gut, solange sich Ihre Augen im „Sweet Spot“ befinden.
Das größere Problem ist die Genauigkeit. Es muss genug Iris analysiert werden, um die Softwareprüfung zu bestehen, und da die Kamera, die das Bild zur Erkennung aufnimmt, einen sehr engen Fokus hat, müssen Ihre Augen einen "Sweet Spot" aufweisen. Sie müssen sich an diesem Sweet Spot befinden lang genug, um die Schecks zu bestehen. Das System ist nutzlos, wenn es nicht genügend Daten sammelt, um zu verhindern, dass die Augen eines anderen sich als Sie identifizieren. Deshalb muss es so funktionieren.
In Bezug auf biometrische Sicherheit ist es ein gutes System, und für viele ist es großartig. Nur deine Augen werden funktionieren (ignoriere die Möglichkeit, dass eine Spionageagentur Fotos von deinen Augäpfeln hat) und es ist ziemlich schnell. Sie müssen nur lernen, es richtig zu verwenden - und ja, das ist in der Regel die Folge davon, dass Sie Ihr Telefon oft unnatürlich hoch halten und dabei die Augen weit offen halten.
Apple's Face ID
Apple betritt Neuland, wenn es um die biometrische Sicherheit von Handys geht. Vor nicht allzu langer Zeit brauchte man spezielle Beleuchtung, mehrere Kameras mit speziellen Objektiven und eine sehr teure Bildverarbeitungs-Computerplatine, um genügend Formdaten für eine eindeutige Erkennung zu sammeln. Jetzt werden einige Komponenten auf dem iPhone X, Apples neuem A11-Chipsatz und einem separaten System zum Ermitteln der Zahlen verwendet.
Face ID projiziert ein intensives Infrarotlicht, um Ihr Gesicht zu beleuchten. Genau wie das Licht, das von Samsungs Iris-Scanner verwendet wird, ist es eine Wellenlänge, die ein Mensch nicht sehen kann, aber es ist sehr "hell". Es ist wie ein Flutlicht - eine gleich große Lichtmenge über einen weiten Bereich, die Ihr Gesicht wäscht und schnell an den Rändern Ihres Kopfes abfällt.
Apple versucht etwas ganz anderes mit Face ID und wie es Daten über Ihr Gesicht sammelt.
Während Ihr Gesicht beleuchtet wird, wird eine Matrix von Infrarot-LED-Lasern über Ihr Gesicht projiziert. Diese LEDs verwenden eine Lichtwellenlänge, die im Kontrast zu dem zur Beleuchtung verwendeten Licht steht, und Tausende einzelner Lichtpunkte bedecken Ihr Gesicht. Während Sie sich bewegen (und wir können niemals vollkommen still sein), reflektieren die Lichtpunkte die Veränderungen.
Wenn Ihr Gesicht mit der Infrarotlampe beleuchtet ist und eine Lichtmatrix darüber projiziert wird, sammelt eine spezielle Kamera Bilddaten. Jeder Lichtpunkt ist markiert und während Sie sich bewegen und sie sich ändern, werden diese Änderungen auch protokolliert. Dies ist als Tiefenbildaufnahme unter Verwendung einer modulierten Musterprojektion bekannt. Es ist eine großartige Möglichkeit, Daten zu erfassen, die Form, Kantenerkennung und Tiefe anzeigen, während sich ein Objekt unter beliebigen Lichtbedingungen bewegt. Eine Tonne Daten kann gesammelt und verwendet werden, um eine eindeutige Form anzuzeigen, die in 3D wiederhergestellt werden kann.
Die Daten werden dann an das übergeben, was Apple als A11 Bionic Neural Engine bezeichnet. Es ist ein separates Subsystem mit eigenen Prozessoren, das die Daten während der Erfassung in Echtzeit analysiert. Die Daten werden verwendet, um Ihr Gesicht als digitale 3D-Maske neu zu erstellen. Wenn sich Ihr Gesicht bewegt, bewegt sich auch die Maske. Es ist eine fast perfekte Nachahmung, und Apple leistet mit seinen neuen animierten iMessage-Emojis in iOS 11 hervorragende Arbeit.
Face ID verwendet die gleiche Technologie wie Android-Telefone mit Tango.
Zu Authentifizierungszwecken wird der Datensatz auch zur Berechnung einer eindeutigen Kennung verwendet. Genau wie der Iris-Scanner von Samsung speichert Face ID diese Daten sicher und kann sie mit dem vergleichen, was die Spezialkamera sieht, während Face ID aktiv ausgeführt wird. Wenn der Datensatz mit dem übereinstimmt, was die Kamera sehen kann, wird die Sicherheitsprüfung bestanden und ein Token, das bestätigt, dass Sie wirklich Sie sind, wird an jeden Prozess weitergegeben, der danach fragt.
Während Apple auch ein paar Zugeständnisse macht, um sicherzustellen, dass Face ID schnell und einfach ist, gibt es aus Benutzersicht einige klare Vorteile. Die Gesichtserkennung ist tatsächlich sicherer, da Sie sich bewegen (mehr Daten werden analysiert) und es keinen "Sweet Spot" gibt, da Ihr gesamtes Gesicht verwendet wird und die Kamera ein breiteres Sichtfeld verwendet. Die auf Ihr Gesicht projizierte Matrix kontrastiert gut mit dem, was sich im Hintergrund befindet, da ein Gefühl der Tiefe verwendet wird, um die Form Ihres Gesichts zu isolieren.
Als Bonus können die Formdaten Ihres Gesichts in Echtzeit für andere Zwecke verwendet werden, indem das von Apple als TrueDepth-Kamerasystem bezeichnete System verwendet wird. Wir haben ein Beispiel dafür mit dem neuen Porträtmodus für Selfies, den animierten Emojis und den Snapchat-Masken gesehen. Apple hat die Bionic Neural Engine so entwickelt, dass sie einfache Formdaten mit Software von Drittanbietern gemeinsam nutzen kann, ohne die Daten preiszugeben, die zur Erstellung eines sicheren Identifikations-Tokens verwendet werden.
Welches ist besser?
Wir können nicht sagen, dass etwas wirklich besser ist, bis wir es versucht haben.
Besser ist subjektiv, zumal wir Face ID oder das iPhone X noch nicht in der realen Welt eingesetzt haben. Für die Authentifizierung ist es wichtig, dass der Vorgang genau und schnell ist. Samsungs Iris-Scanner kann beides sein, solange Sie auf das Telefon zeigen, damit es die benötigten Daten findet. Auf dem Papier ist Face ID jedoch einfacher zu verwenden, da es nicht an einer bestimmten Stelle gesperrt werden muss, um zu arbeiten. Und für viele von uns ist beides nicht besser und wir würden einen Fingerabdrucksensor bevorzugen, den das Galaxy S8 und das Note 8 noch haben.
Was auch immer Sie bevorzugen, es besteht kein Zweifel, dass Apple die Konkurrenz in dieser Hinsicht übertroffen hat. Umfangreiche Hardware zum Erstellen und Erfassen von Daten zu Gesichtsform und -merkmalen, kombiniert mit einem eigenen Verarbeitungssystem, um alle Daten zu analysieren, die Tango ähnlicher sind als jede bisherige Gesichtserkennung, die wir auf einem Telefon gesehen haben. Ich freue mich, dass dieses technologische Niveau für mobile Geräte verfügbar ist, und kann es kaum erwarten, wie zukünftige Produkte auf dem aufbauen, was wir von Apple sehen.
