Mục lục:
Tại sự kiện Apple tháng 9 năm 2017, iPhone X đã được tiết lộ. Có vẻ như Apple đã vượt qua mô hình "Anniversary" của mình và một trong những tính năng mới là Face ID.
Mở khóa điện thoại bằng khuôn mặt của bạn không hoàn toàn mới. Android đã có tính năng này một thời gian và Samsung đã sử dụng máy quét mống mắt đặc biệt kể từ Galaxy Note 7. Nhưng Apple đang làm mọi thứ rất khác, vì điều đó sẽ không làm. Thay vì sử dụng một mẫu để tạo mã thông báo mở khóa, Apple đang sử dụng hình dạng khuôn mặt của bạn. Và nó có một số phần cứng khá chuyên dụng để làm điều đó.
Tôi chưa sử dụng iPhone X, nhưng đây là một lĩnh vực mà tôi có một chút kinh nghiệm. Điều chế thu thập các bản đồ biến dạng không gian, sau đó biến dữ liệu thu được thành một phần mềm có thể sử dụng làm định danh duy nhất đã có từ lâu và các sản phẩm bạn có trong nhà của bạn ngay bây giờ đã được xây dựng, đóng gói hoặc kiểm tra chất lượng bằng cách sử dụng nó. Tôi đã tham gia thiết kế và triển khai một số hệ thống sử dụng thu nhận hình ảnh chuyên sâu để sắp xếp sản phẩm (táo, đào, mận, v.v.) theo cấp độ, hình dạng và kích thước và hiểu cách công nghệ được sử dụng trong Face ID sẽ hoạt động.
Hãy so sánh.
Nhận dạng khuôn mặt của Android
Mở khóa điện thoại bằng khuôn mặt của bạn đã là một phần của Android kể từ phiên bản 4.0, Ice Cream Sandwich. Đây là điều ít phức tạp nhất và kém an toàn nhất trong ba điều chúng tôi so sánh.
Sử dụng máy ảnh mặt trước, điện thoại Android của bạn có thể lấy hình ảnh khuôn mặt của bạn và phần mềm nhận dạng khuôn mặt của Google sau đó xử lý nó để xây dựng một bộ dữ liệu dựa trên hình ảnh. Khi bạn giữ điện thoại lên mặt để mở khóa, hình ảnh sẽ được thu thập, xử lý và so sánh với dữ liệu được lưu trữ. Nếu phần mềm có thể phù hợp với cả hai, mã thông báo được chuyển đến hệ thống để điện thoại của bạn sẽ mở khóa.
Mở khóa bằng khuôn mặt đã đến với Android vào năm 2012 và Samsung đã làm cho nó tốt hơn nhiều trên các điện thoại mới nhất của họ.
Dữ liệu không được gửi ở bất cứ đâu và được thu thập và xử lý tất cả trên chính điện thoại. Nó được lưu trữ an toàn và được mã hóa, và không có quá trình nào khác có thể đọc dữ liệu thô. Mở khóa bằng khuôn mặt Android cũng không cần bất kỳ đèn hay cảm biến hay máy ảnh đặc biệt nào - nó sử dụng cùng một camera phía trước mà bạn sử dụng để chụp ảnh tự sướng.
Samsung đã cải thiện trải nghiệm với điện thoại Galaxy S8 và Note 8 bằng cách bắt đầu quét ngay khi màn hình được gõ và quá trình xử lý nhanh hơn và chính xác hơn nhờ camera và CPU tốt hơn. Mở khóa bằng khuôn mặt trên Galaxy S8 rất nhanh và thường hoạt động tốt khi bạn cảm nhận được cách cầm điện thoại trong khi sử dụng.
Vấn đề lớn nhất với mở khóa bằng khuôn mặt là nó không an toàn. Nó không được quảng cáo là an toàn, ngay cả bởi Google hay Samsung. Đây là một tính năng tiện lợi được xây dựng để giới thiệu (và tinh chỉnh) các thuật toán nhận dạng khuôn mặt của Google và một bức ảnh in trên khuôn mặt của bạn sẽ đánh bại việc mở khóa bằng khuôn mặt.
Rất may, Samsung cũng cung cấp một cách khác để nhận diện khuôn mặt của bạn.
Quét mống mắt của Samsung
Samsung lần đầu tiên mang tính năng quét mống mắt lên dòng Galaxy bằng Galaxy Note 7. Có một máy tính quét nhãn cầu của bạn để xác thực bạn là điều mà tất cả chúng ta đã thấy trong phim và nó được sử dụng để vào an toàn trong các cơ sở chính phủ thực sự. Samsung đang sử dụng khái niệm tương tự với hệ thống quét mống mắt của mình, chỉ cần thu nhỏ lại để có thể hoạt động nhanh hơn và hoạt động với nguồn lực hạn chế của điện thoại thông minh. Nó đủ an toàn cho điện thoại của bạn, ngay cả khi nó không thể hoàn hảo 100%.
Mỗi mắt có một kiểu khác nhau và mắt phải của bạn thậm chí khác với mắt trái của bạn.
Mỗi mắt có một mẫu duy nhất trong mống mắt. Mắt trái của bạn thậm chí có một mẫu khác với mắt phải của bạn. Các mẫu Iris thực sự khác biệt hơn so với dấu vân tay. Vì mỗi mắt là duy nhất, Samsung có thể sử dụng mắt của bạn để nhận dạng bạn và đóng vai trò là thông tin đăng nhập của bạn. Những thông tin đăng nhập có thể được sử dụng cho bất cứ điều gì dấu vân tay hoặc thậm chí mật mã có thể. Bạn cầm điện thoại để camera đặc biệt có thể nhìn thấy mắt bạn và điện thoại của bạn sẽ mở khóa.
Để làm điều này, Samsung đang sử dụng phần cứng chuyên dụng trên mặt của điện thoại. Một diode phát ra ánh sáng cận hồng ngoại và chiếu sáng đôi mắt của bạn. Đó là một bước sóng ánh sáng mà con người không thể nhìn thấy nhưng nó khá dữ dội và "sáng". Ánh sáng cận hồng ngoại được sử dụng vì hai lý do: đồng tử của bạn sẽ không co lại và bạn sẽ không thay đổi tầm nhìn, và nó chiếu sáng bất cứ thứ gì có hoa văn màu tốt hơn các bước sóng chúng ta có thể nhìn thấy. Nếu bạn nhìn kỹ vào mống mắt của bạn, bạn sẽ thấy rằng có hàng trăm màu khác nhau trong một mẫu riêng biệt. Dưới hồng ngoại gần, có hàng ngàn màu sắc và chúng tương phản với nhau rất tốt. Nó chỉ tốt hơn để lấy hình ảnh của mống mắt của bạn, bởi vì mặc dù bạn không thấy bất kỳ thứ gì trong số này, điện thoại của bạn có thể và sử dụng nó để xây dựng bộ dữ liệu.
Samsung sử dụng ánh sáng cận hồng ngoại và một camera đặc biệt để thu thập và xử lý dữ liệu về mắt của bạn.
Khi mống mắt được chiếu sáng, một camera lấy nét hẹp được điều chỉnh đặc biệt sẽ chụp ảnh. Camera mặt trước thông thường trên Galaxy S8 của bạn có thể đăng ký thông tin màu dưới ánh sáng hồng ngoại, nhưng nó không được thiết kế để làm điều đó. Đó là lý do tại sao cần có máy ảnh thứ hai.
Hình ảnh này được phân tích và một bộ dữ liệu riêng biệt được tạo và lưu trữ an toàn trên điện thoại của bạn. Tất cả việc xử lý, phân tích và lưu trữ dữ liệu được thực hiện cục bộ và được mã hóa để chỉ có quá trình nhận ra mống mắt của bạn mới có quyền truy cập vào nó. Dữ liệu này được sử dụng để tạo mã thông báo và nếu quy trình quét mống mắt cung cấp mã thông báo quyền kiểm tra bảo mật đã được thông qua - đó là đôi mắt của bạn, vì vậy mọi phần mềm cần nhận dạng của bạn đều có thể tiến hành.
Tất nhiên, Samsung cũng thu thập một số dữ liệu về khuôn mặt của bạn bằng camera mặt trước thông thường. Nhiều khả năng, dữ liệu khuôn mặt được sử dụng để giúp định vị khuôn mặt của bạn để máy quét mống mắt có một cái nhìn rõ ràng.
Có một số nhược điểm cố hữu. Bởi vì sử dụng quét mống mắt để mở khóa điện thoại của bạn cần phải rất nhanh, không thu thập được nhiều dữ liệu về mẫu trong mắt bạn. Samsung phải tìm sự cân bằng bảo mật phù hợp so với sự thuận tiện và vì không ai muốn đợi năm hoặc 10 giây cho mỗi lần quét, thuật toán quét mống mắt có thể bị đánh lừa bằng laser ảnh có độ phân giải cao được in màu và kính áp tròng thông thường để mô phỏng độ cong của một mắt. Nhưng, thành thật mà nói, không ai sẽ có một bức ảnh về mắt của bạn đủ rõ ràng để mở khóa Galaxy S8 hoặc Note 8. Nếu có, bạn có một vấn đề lớn hơn nhiều trong tay.
Quét mống mắt của Samsung hoạt động tốt miễn là mắt bạn ở trong 'điểm ngọt ngào'.
Vấn đề lớn hơn là độ chính xác. Đủ các tròng mắt của bạn cần được phân tích để vượt qua kiểm tra phần mềm và bởi vì máy ảnh lấy hình ảnh để nhận dạng có tiêu cự rất hẹp nên có một "điểm ngọt" mà mắt bạn cần phải có. Bạn cần phải ở vị trí ngọt ngào đó. đủ lâu để vượt qua kiểm tra Hệ thống sẽ không sử dụng được nếu nó không thu thập đủ dữ liệu để ngăn mắt người khác nhận diện bạn, vì vậy đây chỉ là cách nó hoạt động.
Đó là một hệ thống tốt, theo như bảo mật sinh trắc học, và đối với nhiều người thì nó rất tuyệt. Chỉ đôi mắt của bạn sẽ hoạt động (bỏ qua cơ hội một số cơ quan gián điệp có hình ảnh nhãn cầu của bạn) và nó khá nhanh. Bạn chỉ cần học cách sử dụng nó một cách chính xác - và vâng, điều đó thường xảy ra do nhiều lần cầm điện thoại của bạn cao một cách bất thường với đôi mắt mở to.
Face ID của Apple
Apple đã bước vào lãnh thổ mới khi nói đến bảo mật sinh trắc học trên điện thoại. Cách đây không lâu, bạn cần ánh sáng chuyên dụng, nhiều máy ảnh có ống kính đặc biệt và bảng máy tính xử lý hình ảnh rất đắt tiền để mỗi người thu thập đủ dữ liệu hình dạng để nhận dạng duy nhất. Bây giờ, nó đã được thực hiện với một số thành phần trên mặt của iPhone X, chipset A11 mới của Apple và một hệ thống riêng biệt để xử lý các con số.
Face ID chiếu một tia hồng ngoại cực mạnh để chiếu sáng khuôn mặt của bạn. Giống như ánh sáng được sử dụng bởi máy quét mống mắt của Samsung, đó là bước sóng mà con người không thể nhìn thấy nhưng nó rất "sáng". Nó giống như một chiếc đèn lũ - một lượng ánh sáng tương đương trên một khu vực rộng, rửa mặt và sẽ rơi ra nhanh chóng ở rìa đầu của bạn.
Apple đang thử một cái gì đó rất khác với Face ID và cách nó thu thập dữ liệu về khuôn mặt của bạn.
Trong khi khuôn mặt của bạn được chiếu sáng, một ma trận laser LED hồng ngoại được chiếu trên khuôn mặt của bạn. Những đèn LED này sử dụng bước sóng ánh sáng tương phản với ánh sáng được sử dụng để chiếu sáng và hàng ngàn điểm sáng riêng lẻ che phủ khuôn mặt bạn. Khi bạn di chuyển (và chúng ta không bao giờ có thể hoàn toàn yên tĩnh), các điểm ánh sáng phản ánh những thay đổi.
Với khuôn mặt của bạn được chiếu sáng bằng đèn hồng ngoại và một ma trận ánh sáng được chiếu trên nó, một camera đặc biệt đang thu thập dữ liệu hình ảnh. Mỗi điểm sáng được đánh dấu và khi bạn di chuyển và chúng thay đổi, những thay đổi đó cũng được ghi lại. Điều này được gọi là thu thập hình ảnh chiều sâu bằng cách sử dụng mô hình chiếu điều chế. Đó là một cách tuyệt vời để thu thập dữ liệu hiển thị hình dạng, phát hiện cạnh và độ sâu trong khi một đối tượng đang chuyển động trong bất kỳ loại điều kiện ánh sáng nào. Một tấn dữ liệu có thể được thu thập và sử dụng để hiển thị một hình dạng riêng biệt có thể được tạo lại trong 3D.
Dữ liệu sau đó được chuyển đến cái mà Apple đang gọi là A11 Bionic Neural Engine. Đó là một hệ thống con riêng biệt với (các) bộ xử lý riêng để phân tích dữ liệu theo thời gian thực khi nó được thu thập. Dữ liệu được sử dụng để tái tạo khuôn mặt của bạn dưới dạng mặt nạ 3D kỹ thuật số. Khi khuôn mặt của bạn di chuyển, mặt nạ cũng di chuyển. Đây là một mô phỏng gần như hoàn hảo và Apple thực hiện một công việc tuyệt vời khi thể hiện nó bằng biểu tượng cảm xúc hoạt hình iMessage mới trong iOS 11.
Face ID sử dụng một số công nghệ tương tự như điện thoại Android với Tango.
Đối với mục đích xác thực, tập dữ liệu cũng được sử dụng để tính toán một mã định danh duy nhất. Giống như máy quét mống mắt của Samsung, Face ID lưu trữ dữ liệu này một cách an toàn và có thể so sánh nó với những gì máy ảnh đặc biệt đang nhìn thấy trong khi Face ID đang hoạt động tích cực. Nếu bộ dữ liệu khớp với những gì máy ảnh có thể nhìn thấy, kiểm tra bảo mật được thông qua và mã thông báo xác minh rằng "bạn thực sự là bạn" được trao cho bất kỳ quy trình nào đang yêu cầu.
Mặc dù Apple cũng đang thực hiện một số nhượng bộ để đảm bảo Face ID nhanh chóng và dễ dàng, nhưng có một số lợi thế rõ ràng từ góc độ người dùng. Face ID thực sự an toàn hơn vì bạn đang di chuyển (nhiều dữ liệu đang được phân tích) và không có "điểm ngọt" vì tất cả khuôn mặt của bạn đang được sử dụng và máy ảnh sử dụng trường nhìn rộng hơn. Ma trận chiếu trên khuôn mặt của bạn tương phản tốt với bất cứ thứ gì ở hậu cảnh vì cảm giác về chiều sâu được sử dụng để cô lập hình dạng khuôn mặt của bạn.
Như một phần thưởng, dữ liệu hình dạng khuôn mặt của bạn trong thời gian thực có thể được sử dụng cho các mục đích khác bằng cách sử dụng cái mà Apple gọi là hệ thống Camera TrueDepth. Chúng tôi đã thấy một ví dụ về điều này với chế độ chân dung mới cho ảnh tự chụp, biểu tượng cảm xúc hoạt hình và mặt nạ Snapchat. Apple đã xây dựng Công cụ thần kinh Bionic theo cách có thể chia sẻ dữ liệu hình dạng đơn giản với phần mềm của bên thứ ba mà không làm lộ dữ liệu mà nó sử dụng để xây dựng mã thông báo nhận dạng an toàn.
Cái nào tốt hơn?
Chúng tôi không thể nói bất cứ điều gì thực sự tốt hơn cho đến khi chúng tôi đã thử nó.
Tốt hơn là chủ quan, đặc biệt là vì chúng tôi chưa sử dụng Face ID hoặc iPhone X trong thế giới thực. Đối với mục đích xác thực, điều quan trọng là quy trình này chính xác và nhanh chóng. Máy quét mống mắt của Samsung có thể vừa miễn là bạn trỏ điện thoại để có thể tìm thấy dữ liệu cần thiết, nhưng trên giấy tờ, Face ID sẽ dễ sử dụng hơn vì không cần phải khóa bất kỳ vị trí cụ thể nào để hoạt động. Và đối với nhiều người trong chúng ta thì không tốt hơn và chúng tôi thích cảm biến vân tay hơn, điều mà cả Galaxy S8 và Note 8 vẫn có.
Dù bạn thích, có chút nghi ngờ rằng Apple đã vượt xa đối thủ về vấn đề này. Phần cứng mở rộng để xây dựng và thu thập dữ liệu về hình dạng và tính năng của khuôn mặt bạn, kết hợp với hệ thống xử lý riêng để phân tích tất cả giống với Tango hơn bất kỳ nhận dạng khuôn mặt nào trước đây chúng tôi thấy trên điện thoại. Tôi rất vui khi thấy trình độ công nghệ này đến với các thiết bị di động và không thể chờ đợi để xem các sản phẩm trong tương lai xây dựng dựa trên những gì chúng ta thấy từ Apple.
