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No evento da Apple em setembro de 2017, o iPhone X foi revelado. Parece que a Apple deu tudo certo no modelo "Anniversary" e um dos novos recursos é o Face ID.
Desbloquear o telefone com o rosto não é exatamente novo. O Android tem esse recurso há um tempo, e a Samsung usa um scanner de íris especial desde o Galaxy Note 7. Mas a Apple está fazendo as coisas de maneira muito diferente, como costuma fazer. Em vez de usar um padrão para criar um token de desbloqueio, a Apple está usando o formato do seu rosto. E possui algum hardware bastante especializado para isso.
Ainda não usei o iPhone X, mas é uma área em que tenho uma boa experiência. Aquisição modulada de mapas de distorção espacial, transformando os dados adquiridos em algo que um software pode usar como um identificador único já existe há algum tempo, e os produtos que você tem em sua casa agora foram construídos, embalados ou verificados com qualidade usando-os. Estive envolvido no projeto e implantação de vários sistemas que usam a aquisição de imagens em profundidade para classificar os produtos (maçãs, pêssegos, ameixas, etc.) por grau, forma e tamanho e entender como a tecnologia usada no Face ID funcionará.
Vamos comparar.
Reconhecimento facial do Android
Desbloquear o telefone com o rosto faz parte do Android desde a versão 4.0, Ice Cream Sandwich. Essa é a menos complicada e menos segura das três coisas que estamos comparando.
Usando a câmera frontal, seu telefone Android pode capturar uma imagem do seu rosto e o software de reconhecimento facial do Google processa-o para criar um conjunto de dados com base na imagem. Quando você segura o telefone na frente do rosto para desbloqueá-lo, uma imagem é coletada, processada e comparada com os dados armazenados. Se o software puder corresponder aos dois, um token é passado ao sistema para que seu telefone seja desbloqueado.
O desbloqueio de rosto chegou ao Android em 2012, e a Samsung tornou muito melhor em seus telefones mais recentes.
Os dados não são enviados a lugar algum e são coletados e processados no próprio telefone. Ele é armazenado com segurança e criptografado, e nenhum outro processo é capaz de ler os dados brutos. O desbloqueio facial do Android também não precisa de luzes, sensores ou câmeras especiais - ele usa a mesma câmera frontal que você usa para tirar selfies.
A Samsung aprimorou a experiência com os telefones Galaxy S8 e Note 8, iniciando a digitalização assim que a tela foi tocada e o processamento é mais rápido e preciso devido à melhor câmera e CPU. O desbloqueio facial no Galaxy S8 é rápido e geralmente funciona bem quando você percebe como segurar o telefone enquanto o usa.
O maior problema com o desbloqueio facial é que não é seguro. Não é anunciado como seguro, mesmo pelo Google ou pela Samsung. É um recurso de conveniência criado para mostrar (e refinar) os algoritmos de reconhecimento facial do Google, e uma foto impressa do seu rosto derrotará o desbloqueio do rosto.
Felizmente, a Samsung também oferece uma maneira alternativa de reconhecer seu rosto.
Digitalização de íris da Samsung
A Samsung trouxe a digitalização de íris para a linha Galaxy com o Galaxy Note 7. Ter um computador escaneando seus olhos para autenticá-lo é algo que todos vimos em filmes e é usado para entrada segura em instalações governamentais reais. A Samsung está usando o mesmo conceito com seu sistema de digitalização de íris, redimensionada para que possa trabalhar mais rápido e trabalhar com os recursos limitados de um smartphone. É mais do que seguro o suficiente para o seu telefone, mesmo que não seja 100% à prova de falhas.
Todo olho tem um padrão diferente e seu olho direito é ainda diferente do seu esquerdo.
Cada olho tem um padrão único na íris. Seu olho esquerdo tem um padrão diferente do seu direito. Os padrões de íris são realmente mais distintos do que uma impressão digital. Como todos os olhos são únicos, a Samsung pode usar seus olhos para identificá-lo e agir como suas credenciais. Essas credenciais podem ser usadas para qualquer coisa que uma impressão digital ou mesmo uma senha possam. Você segura o telefone para que a câmera especial possa ver seus olhos e seu telefone será desbloqueado.
Para fazer isso, a Samsung está usando hardware especializado na face do telefone. Um diodo emite luz infravermelha próxima e ilumina os olhos. É um comprimento de onda da luz que os humanos não podem ver, mas é bastante intenso e "brilhante". A luz infravermelha próxima é usada por dois motivos: suas pupilas não se contraem e você não muda de visão, e ilumina qualquer coisa com um padrão de cores melhor do que os comprimentos de onda que podemos ver. Se você observar atentamente sua íris, verá que existem centenas de cores diferentes em um padrão distinto. Sob infravermelho próximo, existem milhares de cores e elas contrastam muito bem. É melhor capturar uma imagem da sua íris, porque mesmo que você não veja nada disso, seu telefone pode e usa para criar um conjunto de dados.
A Samsung usa luz infravermelha próxima e uma câmera especial para coletar e processar dados sobre seus olhos.
Depois que a íris é iluminada, uma câmera de foco estreito especialmente ajustada captura uma imagem. A câmera frontal normal do Galaxy S8 pode registrar informações de cores sob iluminação infravermelha, mas não foi projetada para isso. É por isso que é necessária uma segunda câmera.
Esta imagem é analisada e um conjunto distinto de dados é criado e armazenado com segurança no seu telefone. Todo o processamento, análise e armazenamento dos dados é feito localmente e criptografado, de modo que apenas o processo de reconhecimento da sua íris tenha acesso a eles. Esses dados são usados para criar um token e, se o processo do scanner de íris fornecer o token certo, uma verificação de segurança foi aprovada - esses são os seus olhos; portanto, qualquer software que precise da sua identidade poderá prosseguir.
Obviamente, a Samsung também coleta alguns dados sobre o seu rosto usando a câmera frontal normal. Provavelmente, os dados faciais são usados para ajudar a posicionar seu rosto para que o scanner de íris tenha uma visão clara.
Existem algumas desvantagens inerentes. Como o uso da digitalização da íris para desbloquear o telefone precisa ser muito rápido, não são coletados tantos dados sobre o padrão em seus olhos. A Samsung precisou encontrar o equilíbrio certo entre segurança e conveniência e, como ninguém quer esperar cinco ou 10 segundos para cada digitalização, os algoritmos de digitalização da íris podem ser enganados com um laser fotográfico de alta resolução impresso em cores e uma lente de contato regular para simular a digitalização. curvatura de um olho. Mas, honestamente, ninguém terá uma foto do seu olho suficientemente clara para desbloquear o Galaxy S8 ou a Nota 8. Se o fizer, você tem um problema muito maior em suas mãos.
A digitalização de íris da Samsung funciona bem desde que seus olhos estejam no "ponto ideal".
O maior problema é a precisão. O suficiente de suas íris precisa ser analisado para passar na verificação do software e, como a câmera que captura a imagem para reconhecimento tem um foco muito estreito, há um "ponto ideal" em que seus olhos precisam estar. Você precisa estar naquele ponto ideal tempo suficiente para passar nas verificações. O sistema não serve para nada se não coletar dados suficientes para impedir que os olhos de outras pessoas se identifiquem como você, então é assim que deve funcionar.
É um bom sistema no que diz respeito à segurança biométrica e, para muitos, é ótimo. Somente seus olhos funcionarão (ignorando a chance de alguma agência de espionagem ter fotos de seus olhos) e é bastante rápido. Você apenas precisa aprender a usá-lo corretamente - e sim, isso geralmente ocorre como resultado de muitas vezes manter o telefone artificialmente alto com os olhos bem abertos.
ID da cara da Apple
A Apple entrou em um novo território quando se trata de segurança biométrica em um telefone. Não faz muito tempo, você precisava de iluminação especializada, várias câmeras com lentes especiais e uma placa de computador de processamento de imagem muito cara para cada uma delas coletar dados de forma suficientes para um reconhecimento exclusivo. Agora, é feito com alguns componentes na face do iPhone X, o novo chipset A11 da Apple e um sistema separado para analisar os números.
O Face ID projeta uma intensa luz infravermelha para iluminar seu rosto. Assim como a luz usada pelo scanner de íris da Samsung, é um comprimento de onda que um ser humano não pode ver, mas é muito "brilhante". É como uma luz de inundação - uma quantidade igual de luz em uma área ampla que lava o rosto e cai rapidamente nas bordas da cabeça.
A Apple está tentando algo muito diferente com o Face ID e como ele coleta dados sobre seu rosto.
Enquanto seu rosto está iluminado, uma matriz de laser infravermelho é projetada sobre o seu rosto. Esses LEDs usam um comprimento de onda de luz que contrasta com a luz usada para iluminação e milhares de pontos de luz individuais cobrem seu rosto. À medida que você se move (e nunca podemos ficar perfeitamente imóveis), os pontos de luz refletem as mudanças.
Com seu rosto iluminado com a lâmpada infravermelha e uma matriz de luz projetada sobre ele, uma câmera especial está coletando dados de imagem. Cada ponto de luz é marcado e, à medida que você se move e eles mudam, essas mudanças também são registradas. Isso é conhecido como aquisição de imagens em profundidade usando projeção de padrões modulados. É uma ótima maneira de coletar dados que mostram forma, detecção de borda e profundidade enquanto um objeto está em movimento sob qualquer tipo de condição de iluminação. Uma tonelada de dados pode ser coletada e usada para mostrar uma forma distinta que pode ser recriada em 3D.
Os dados são então passados para o que a Apple está chamando de A11 Bionic Neural Engine. É um subsistema separado com seu próprio processador (s) que analisa os dados em tempo real enquanto eles são coletados. Os dados são usados para recriar seu rosto como uma máscara 3D digital. Conforme seu rosto se move, a máscara também se move. É uma imitação quase perfeita, e a Apple faz um excelente trabalho exibindo-o com seus novos emojis animados do iMessage no iOS 11.
O Face ID usa a mesma tecnologia dos telefones Android com Tango.
Para fins de autenticação, o conjunto de dados também é usado para calcular um identificador exclusivo. Assim como o scanner de íris da Samsung, o Face ID armazena esses dados com segurança e pode compará-los com o que a câmera especial está vendo enquanto o Face ID está sendo executado ativamente. Se o conjunto de dados corresponder ao que a câmera pode ver, a verificação de segurança é aprovada e um token que verifica se "você é realmente você" é dado a qualquer processo que esteja pedindo.
Embora a Apple também faça algumas concessões para garantir que o Face ID seja rápido e fácil, existem algumas vantagens claras da perspectiva do usuário. O ID do rosto é realmente mais seguro porque você está se movendo (mais dados estão sendo analisados) e não há "ponto ideal", pois todo o seu rosto está sendo usado e a câmera usa um campo de visão mais amplo. A matriz projetada em seu rosto contrasta bem com o que está em segundo plano, porque é usada uma sensação de profundidade para isolar o formato do seu rosto.
Como bônus, os dados de formato do seu rosto em tempo real podem ser usados para outros fins, usando o que a Apple chama de sistema TrueDepth Camera. Vimos um exemplo disso com o novo modo de retrato para selfies, emojis animados e máscaras do Snapchat. A Apple criou o Bionic Neural Engine de uma maneira que pode compartilhar dados de forma simples com software de terceiros sem expor os dados que usa para criar um token de identificação seguro.
Qual é melhor?
Não podemos dizer que nada é realmente melhor até que tentemos.
Melhor é subjetivo, especialmente porque ainda não usamos o Face ID ou o iPhone X no mundo real. Para fins de autenticação, o importante é que o processo seja preciso e rápido. O scanner de íris da Samsung pode durar tanto quanto você apontar o telefone para encontrar os dados de que precisa, mas, no papel, o Face ID será mais fácil de usar, pois não precisa ser travado em nenhum local específico para funcionar. E para muitos de nós nem é melhor e preferimos um sensor de impressão digital, que o Galaxy S8 e o Note 8 ainda possuem.
Qualquer que seja sua preferência, há poucas dúvidas de que a Apple superou a concorrência nesse sentido. Um extenso hardware para criar e coletar dados sobre o formato e os recursos do seu rosto, combinado com seu próprio sistema de processamento para analisar tudo mais semelhante ao Tango do que qualquer reconhecimento facial anterior que vimos em um telefone. Estou animado para ver esse nível de tecnologia chegar aos dispositivos móveis e mal posso esperar para ver como os futuros produtos se baseiam no que vemos na Apple.
