IPhone X顔IDとサムスン虹彩スキャンの違いを調べる

顔で携帯電話のロックを解除することは、まったく新しいことではありません。 Androidにはしばらくの間この機能があり、SamsungはGalaxy Note 7以来、特別なアイリススキャナーを使用していました。 Appleはパターンを使用してロック解除トークンを作成するのではなく、顔の形を使用しています。そして、それを行うためにかなり特殊なハードウェアが用意されています。

私はまだiPhone Xを使ったことはありませんが、これは私が経験豊富な分野です。空間歪みマップの変調取得、取得したデータを一意の識別子としてソフトウェアが使用できるものに変換することはしばらく前からあり、現在ご自宅にある製品はそれを使用して構築、パッケージ化、または品質チェックされています。私は深度画像取得を使用して、農産物（リンゴ、桃、プラムなど）を等級、形状、サイズで分類し、Face IDで使用されるテクノロジーがどのように機能するかを理解するいくつかのシステムの設計と展開に携わってきました。

比較してみましょう。

Androidの顔認識

2012年にGalaxy Nexusで顔ロック解除がデビューしました。

顔で携帯電話のロックを解除することは、バージョン4.0以降のAndroidの一部であるIce Cream Sandwichです。これは、比較している3つの項目の中で最も複雑で安全性が低いものです。

Android搭載端末は、正面カメラを使用して、顔の画像とGoogleの顔認識ソフトウェアを取得し、それを処理して画像に基づいて一連のデータを構築できます。携帯電話を顔に当ててロックを解除すると、画像が収集、処理され、保存されているデータと比較されます。ソフトウェアがそれらの両方を一致させることができる場合、トークンがシステムに渡され、電話がロック解除されます。

顔のロック解除は2012年にAndroidに導入され、サムスンは最新の携帯電話ではるかに改善しました。

データはどこにも送信されず、電話自体ですべて収集および処理されます。これは安全に暗号化されて保存され、他のプロセスは生データを読み取ることができません。 Androidの顔のロック解除には、特別なライトやセンサー、カメラも必要ありません。セルフィーの撮影に使用するのと同じ正面カメラを使用します。

Samsungは、画面がタップされるとすぐにスキャンを開始し、カメラとCPUが優れているため、処理がより高速かつ正確になり、Galaxy S8とNote 8の携帯電話の操作性が向上しました。 Galaxy S8のフェイスロック解除は高速で、使用中の携帯電話の持ち方を理解すると、一般的にうまく機能します。

フェイスアンロックの最大の問題は、安全ではないことです。 GoogleやSamsungでも、安全であると宣伝されていません。これは、Googleの顔認識アルゴリズムを紹介（および改良）するために構築された便利な機能です。顔の印刷された写真は、顔のロック解除を無効にします。

ありがたいことに、サムスンはあなたの顔を認識する別の方法も提供します。

サムスンの虹彩スキャン

サムスンは、ギャラクシーノート7でギャラクシーラインにアイリススキャンを初めて導入しました。コンピューターで眼球をスキャンして認証を行うことは、映画でよく目にするものであり、実際の政府施設での安全な入場に使用されます。サムスンは、虹彩スキャンシステムで同じコンセプトを使用していますが、縮小するだけで、より速く動作し、限られたスマートフォンのリソースで動作します。 100％絶対確実ではない場合でも、お使いの携帯電話に十分安全です。

すべての目には異なるパターンがあり、右目は左目とは異なります。

虹彩にはすべての目に固有のパターンがあり、左目にも右とは異なるパターンがあります。虹彩パターンは実際には指紋よりも明確です。すべての目がユニークであるため、サムスンはあなたの目を使用してあなたを識別し、あなたの資格情報として行動することができます。これらの資格情報は、指紋やパスコードでさえも使用できます。特別なカメラがあなたの目を見ることができるように携帯電話を保持し、携帯電話のロックが解除されます。

これを行うために、サムスンは電話の表面に専用のハードウェアを使用しています。ダイオードは近赤外光を発し、目を照らします。それは人間が見ることができない光の波長ですが、かなり強く、「明るい」です。近赤外光は2つの理由で使用されます。瞳孔が収縮せず、視力に変化がありません。また、目に見える波長よりも優れたカラーパターンですべてを照らします。虹彩をよく見ると、明確なパターンで何百もの異なる色があることがわかります。近赤外では、何千もの色があり、互いに非常によく対比されます。虹彩の画像を取得するのに適しています。これは表示されていなくても、携帯電話でそれを使用してデータセットを構築できるためです。

Samsungは近赤外光と特別なカメラを使用して、目のデータを収集および処理します。

虹彩が照らされると、特別に調整された狭焦点カメラが画像を取得します。 Galaxy S8の通常の前面カメラは、赤外線照明の下で色情報を登録できますが、そのように設計されていません。そのため、2台目のカメラが必要です。

この画像が分析され、データの個別のセットが作成され、携帯電話に安全に保存されます。データのすべての処理、分析、保存はローカルで行われ、暗号化されているため、虹彩を認識するプロセスのみがアクセスできます。このデータはトークンの作成に使用され、虹彩スキャナープロセスが適切なトークンを提供した場合、セキュリティチェックに合格しました。これがあなたの目なので、IDを必要とするソフトウェアは続行できます。

もちろん、Samsungは通常の正面カメラを使用して顔に関するデータも収集します。ほとんどの場合、顔のデータは、虹彩スキャナーが鮮明に見えるように顔を配置するために使用されます。

アイリススキャナーをセットアップして使用するには、目が正しい場所にある必要があります。

いくつかの固有の欠点があります。虹彩スキャンを使用して携帯電話のロックを解除するのは非常に高速である必要があるため、目のパターンに関するデータはそれほど多く収集されません。サムスンはセキュリティと利便性の適切なバランスを見つける必要があり、スキャンごとに5秒または10秒待つことを誰も望まないため、虹彩スキャンアルゴリズムはカラーで印刷された高解像度フォトレーザーと通常のコンタクトレンズでだまされる可能性があります目の曲率。しかし、正直なところ、Galaxy S8またはNote 8のロックを解除するのに十分なほど鮮明な目の写真を撮る人はいません。もしそうなら、手にはるかに大きな問題があります。

サムスンの虹彩スキャンは、目が「スイートスポット」にある限り機能します。

大きな問題は精度です。ソフトウェアチェックに合格するには、十分な虹彩を分析する必要があります。また、認識のために画像を取得するカメラの焦点が非常に狭いため、目に入る必要のある「スイートスポット」があります。チェックに合格するのに十分な長さ。他の誰かの目があなたを特定するのを防ぐのに十分なデータを収集しない場合、システムは役に立たないので、これはまさにそれが機能しなければならない方法です。

生体認証セキュリティに関する限り、これは優れたシステムであり、多くの人にとっては素晴らしいことです。あなたの目だけが機能します（一部のスパイ機関があなたの眼球の写真を持っている可能性を無視して）。それはかなり速いです。それを正しく使用することを学ばなければならない-そして、はい、それはあなたの目を大きく開いて不自然にあなたの携帯電話を何度も保持した結果として一般的に来ます。

AppleのFace ID

アップルは、携帯電話の生体認証セキュリティに関して新しい領域に入りました。ユニークな認識に十分な形状データを収集するために、特殊な照明、特殊なレンズを備えた複数のカメラ、非常に高価な画像処理コンピューターボードが必要になるのは、それほど昔ではありませんでした。今では、iPhone Xの表面にあるいくつかのコンポーネント、Appleの新しいA11チップセット、および数字を計算するための別のシステムで行われています。

Face IDは、強い赤外線を照射して顔を照らします。サムスンのアイリススキャナーで使用される光と同じように、人間が見ることのできない波長ですが、非常に「明るい」光です。それは洪水ライトのようなものです-顔全体を洗い流し、頭の端ですぐに落ちます。

AppleはFace IDとあなたの顔に関するデータを収集する方法で非常に異なることを試みています。

顔が照らされている間、赤外線LEDレーザーのマトリックスが顔に投影されます。これらのLEDは、照明に使用される光とは対照的な波長の光を使用し、何千もの光の点が顔を覆います。あなたが移動すると（そして完全に静止することは決してありえない）、光の点は変化を反映します。

赤外線ランプで顔を照らし、その上にライトマトリックスを投影すると、特別なカメラが画像データを収集します。すべての光点がマークされ、移動して変化すると、それらの変化も記録されます。これは、変調パターン投影を使用した深度画像取得として知られています。これは、あらゆる種類の照明条件下でオブジェクトが動いている間に、形状、エッジ検出、深度を示すデータを収集するのに最適な方法です。大量のデータを収集し、3Dで再作成できる明確な形状を示すために使用できます。

データは、AppleがA11 Bionic Neural Engineと呼んでいるものに渡されます。収集中のデータをリアルタイムで分析する独自のプロセッサを備えた独立したサブシステムです。データは、顔をデジタル3Dマスクとして再作成するために使用されます。顔が動くと、マスクも動きます。それはほぼ完璧な模倣であり、AppleはiOS 11の新しいiMessageアニメーション絵文字でそれを披露する素晴らしい仕事をしています。

Face IDは、Tangoを搭載したAndroidフォンと同じテクノロジーを使用しています。

認証のために、データセットは一意の識別子の計算にも使用されます。サムスンのアイリススキャナーと同様に、Face IDはこのデータを安全に保存し、Face IDがアクティブに実行されている間に特別なカメラが見ているものと比較できます。データセットがカメラが見ることができるものと一致する場合、セキュリティチェックに合格し、「あなたは本当にあなた」であることを確認するトークンが、それを求めているプロセスに与えられます。

AppleはFace IDを迅速かつ簡単にするためにいくつかの譲歩を行っていますが、ユーザーの観点から明らかな利点がいくつかあります。 Face IDは移動中（より多くのデータが分析中）であり、顔全体が使用され、カメラがより広い視野を使用するため、「スイートスポット」がないため、実際にはより安全です。顔に投影されたマトリックスは、背景にあるものとよく対比されます。これは、顔の形を分離するために奥行き感が使用されるためです。

ボーナスとして、リアルタイムでの顔の形状データは、AppleがTrueDepth Cameraシステムと呼んでいるものを使用して、他の目的に使用できます。自撮り用の新しいポートレートモード、アニメートされた絵文字、Snapchatマスクを使用したこの例を見ました。 Appleは、安全な識別トークンを構築するために使用するデータを公開することなく、シンプルな形状データをサードパーティソフトウェアと共有できるようにBionic Neural Engineを構築しました。

どちらが良いですか？

試してみるまで、本当に良いものはありません。

特に現実世界ではFace IDまたはiPhone Xをまだ使用していないため、ベターは主観的です。認証のために重要なことは、プロセスが正確かつ高速であることです。サムスンのアイリススキャナーは、必要なデータを検索できるように電話を向ける限り使用できますが、紙の場合、特定の場所で作業するためにロックする必要がないため、Face IDは使いやすくなります。そして、私たちの多くにとってはどちらも優れていないため、Galaxy S8とNote 8の両方がまだ持っている指紋センサーを好むでしょう。

どちらを好むにせよ、Appleがこの点で競合他社をしのいでいることに疑いの余地はありません。顔の形や特徴に関するデータを作成および収集するための広範なハードウェアと、独自の処理システムを組み合わせて、電話で見たこれまでの顔認識よりもタンゴに近いものを分析します。このレベルの技術がモバイルデバイスに搭載されるのを楽しみにしています。将来の製品がAppleから得たものの上にどのように構築されるかを楽しみにしています。