Разблокировка по сетчатке глаза. Как работает сканер сетчатки глаза
Распознавание лица и радужной оболочки глаза на Samsung Galaxy S8 одна из нашумевших и спорных инноваций. Насколько работает этот функционал, удобен ли и можно ли им пользоваться? Попытаюсь ответить на эти вопросы исходя из месяца пользования аппаратом.
Распознавание лица Samsung S8
Не очень понятно, почему народ так сильно возбудился от распознавание лица - эта возможность была уже давно и во многих телефонах. Никто не скрывал, что блокировка лицом обходится фотографией, более того, в телефоне есть соответствующее предупреждение о низкой надежности данного метода. Вопрос в другом, кому нужно вскрывать телефон вашей фотографией? Для большинства владельцев эта угроза находится в области теоретических страшилок.
Главный недостаток распознавания лица на Samsung S8 - плохое распознавание в условиях со слабой освещенностью. Так как Samsung S8 использует обычную, а не инфракрасную камеру, в сумерках распознавание лица начинает сбоить, в темноте не работает вообще. Кроме того, камера плохо распознает лицо, если его часть закрыта очками, или на половину лица падает сильная тень (например от кепки) или вы дико хохочете (сильно искажена форма лица) т.п.
Плюсы - в сравнении с распознаванием сетчатки (см. ниже), лицо распознается под бОльшими углами и на бОльшем расстоянии (до 70 см). Особо отмечу, что больше не только угол между лицом и телефоном, но и между поверхностями лица и поверхностью телефона.
Второй плюс - скорость распознавания. В хороших условиях освещенности телефон разблокирутеся практически мгновенное.
Наличие на Samsung S8 виртуальной кнопки "домой" позволяет разблокировать телефон лицом, не поднимая его со стола. В этом случае голову необходимо немного наклонить к телефону или даже просто посмотреть на него. Чем ближе телефон на столе лежит к вам, тем быстрее и увереннее происходит распознание.
Первый совет - так как Samsung S8 фиксирует плоскую картинку, при регистрации лица делайте снимок немного снизу, именно в таком положении ваше лицо чаще всего будет по отношению к смартфону. Не обязательно снимать на уровне глаз. Вообще, если есть проблемы с распознаванием, поэкспериментируйте несколько раз.
Второй совет - распознавание лица происходит быстрее, если вы направляете взор на камеру, в верхнюю часть телефона, а не на экран смартфона. В крайних положениях смартфон может вообще не распознать лицо или распознавать долго, если вы будете смотреть в центр экрана. Стоит поднять взор и распознавание "случится".
Ускоренное распознавание или обычное?
"Обычное" распознавание по информации Samsung более защищено от "взлома", однако работает оно ощутимо дольше "ускоренного" и более критично к ориентации смартфона относительно лица. На мой взгляд не вариант. По умолчанию предлагается "ускоренное" распознавание лица.
Если вы так обеспокоены безопасностью, то лучше использовать сканер оболочки глаза.
Распознавание радужной оболочки глаза Samsung S8
Технология распознавание радужной оболочки глаза только приобретает популярность в мире. Она тоже не гарантирует 100% защиту, обойти ее теоретически можно, но требует значительных ресурсов (как и в случае с обходом распознавания лица в iPhone X). Вряд ли обычному пользователю стоит беспокоиться об этом.
Главный плюс - работает при любой освещенности, так как камера инфракрасная. Работает достаточно быстро, хотя скорость сильно зависит от положения лица и смартфона относительно друг друга. Можно полностью закрыть лицо, оставив только глаза, это никак не скажется на распознавании.
Из минусов:
Угол обзора и расстояния для считывания камеры меньше, чем при распознавании лица, соответственно смартфон нужно держать ближе и ровнее. Небольшой наклон головы и глаза не попадают в объектив. Если распознавание не сработало, на экране может появиться видеоподсказка - ваше лицо и окружности, куда нужно направить глаза.
В обычных диоптрийных очках работает только при расположении смартфона напротив глаз. В простых линзах также наблюдается незначительное ухудшение распознавания.
Если телефон лежит на столе, то нужно в некотором смысле нависнуть над телефоном, чтобы зрачки попали в зону видимости камеры и телефон разблокировался. Не вариант.
Совет - для разблокирования лучше всего смотреть на красный светодиод, который включается при сканировании радужки, благо он и так привлекает взор.
Эта привычка вырабатывается быстро и заметно повышает скорость разблокировки телефона.
Где чаще всего не срабатывают разблокировки по распознаванию?
Основное проблемное место, как отмечают и владельцы iPhone X - это автомобиль. Необходимость поднимать телефон к лицу, а в случае с Самсунгом добавляются помехи в виде очков и плохих условий освещенности - все это затрудняет распознавание. Впрочем, у меня автомобиль включен в список доверенных устройств и телефон в нем не блокируется, поэтому распознавать ничего не нужно.
Разблокировка по отпечатку пальца.
Если распознавание не произошло, можно разблокировать телефон по пин-коду(рисунку) или отпечатку пальца. Страхи о чрезвычайно загрязняемости объектива сильно преувеличены. Не знаю как у кого, но с моей длиной пальцев промазать мимо сканера и попасть в объектив физически неудобно. Когда берешь аппарат, палец сразу ложится в "правильное" место. Впрочем, похоже в моем случае этому помогает тонкий защитный бампер, одетый на смартфон - место под сканер отпечатков отделено бортиком и он помогает не ошибаться.
Подытожу
Оба типа распознавания в Samsung S8 работают неидеально. В 40% случаев телефон разблокируется быстро, в 20-30% приходится слегка перепозиционировать (немного менять наклон или распложение) телефон или голову. В оставшихся случаях либо идет сильное перепозиционирование, либо разблокировка происходит отпечатком пальца.
Сканирование лица работает быстрее и в больших диапазонах по размещению смартфона относительно головы, сканирование радужки глаза более надежно и работает в больших диапазонах по условиям освещенности.
Распознавание iPhone X vs Samsung Galaxy S8
Сравнить один к одному с распознаванием iPhone X не могу, нет его у меня. В магазинах стоят демо-образцы, они не дают "зашить лицо" в систему. FaceID проверить можно только в демонстрационном режиме по нажатию кнопки.
В таком демо-режиме в условиях нормальной освещенности торгового зала распознавание лица Samsung Galaxy S8 работает почти мгновенно, сканирование радужки чаще всего быстрее или наравне с iPhoneX. Еще раз повторюсь, в боевом режиме проверить не удалось.
В целом нужно отметить, что распознавание в iPhone Х должно быть реализовано лучше в силу использования более современных технологий. Преимущество будет при работе в плохих условиях освещенности, в случаях частично закрытия глаз или лица.
Определенным минусом iPhone Х считаю отсутствие сканера отпечатка пальца. Бывают случаи, когда нужно скрытно разблокировать телефон, не поднимая его к лицу, сканер пальца в этой ситуации хорошо выручает.
Впрочем, мне кажется, что сама идея распознавания лица или радужки все равно не будет работать на 100%, так как требовательна к позиционированию смартфона относительно лица. Как только удастся сделать нормальный сканер отпечатка пальца, встроенный в экран, производители должны вернуться к этому решению и будут их использовать совместно. Статистика показывает, что 60% владельцев Samsung S8 продолжают использовать в качестве основного способа разблокировки сканер отпечатка пальца, остальные используют сканеры либо совмещают оба метода.
В целом о Samsung Galaxy S8 могу написать отдельный отчет, если есть вопросы - пишите, отвечу.
Первые сообщения о «взломе» биометрических систем защиты флагманских смартфонов компании Samsung (Galaxy S8 и S8+) фактически в день их презентации, в конце марта 2017 года. Напомню, что тогда испанский испанский обозреватель MarcianoTech вел прямую Periscope-трансляцию с мероприятия Samsung и обманул систему распознавания лиц в прямом эфире. Он сделал селфи на собственный телефон и продемонстрировал полученное фото Galaxy S8. Как это ни странно, этот простейший трюк сработал, и смартфон был разблокирован.
Однако флагманы Samsung комплектуются сразу несколькими биометрическими системами: сканером отпечатков пальцев, системой распознавания радужной оболочки глаза и системой распознавания лиц. Казалось бы, сканеры отпечатков и радужной оболочки должны быть надежнее? По всей видимости, нет.
Исследователи Chaos Computer Club (CCC) сообщают , что им удалось обмануть сканер радужной оболочки глаза с помощью обыкновенной фотографии, сделанной со средней дистанции. Так, известный специалист Ян «Starbug» Криссер (Jan Krissler) пишет, что достаточно сфотографировать владельца Galaxy S8 таким образом, чтобы его глаза были видны в кадре. Затем нужно распечатать полученное фото и продемонстрировать его фронтальной камере устройства.
Единственная сложность заключается в том, что современные сканеры радужной оболочки глаза (равно как и системы распознавания лиц) умеют отличать 2D-изображения от реального человеческого глаза или лица в 3D. Но Starbug с легкостью преодолел и эту сложность: он попросту приклеил контактную линзу поверх фотографии глаза, и этого оказалось достаточно.
Для достижения наилучшего результата специалист советует делать фото в режиме ночной съемки, так как это позволит уловить больше деталей, особенно если глаза жертвы темного цвета. Также Крисслер пишет, что распечатывать фотографии лучше на лазерных принтерах компании Samsung (какая ирония).
«Хорошей цифровой камеры с линзой 200 мм будет вполне достаточно, чтобы с расстояния до пяти метров захватить изображение, пригодное для обмана системы распознавания радужной оболочки глаза», - резюмирует Крисслер.
Данная атака может оказаться куда опаснее, чем банальный обман системы распознавания лиц, ведь если последнюю нельзя использовать для подтверждения платежей в Samsung Pay, то радужную оболочку глаза для этого использовать как раз можно. Найти качественную фотографию жертвы в наши дни явно не составит труда, и в итоге атакующий сможет не просто разблокировать устройство и получить доступ к информации пользователя, но и похитить средства из чужого кошелька Samsung Pay.
Специалисты Chaos Computer Club предупреждают пользователей, что не стоит доверять биометрическим системам защиты сверх меры и рекомендуют применять старые добрые PIN-коды и графические пароли.
Видеоролик ниже пошагово иллюстрирует все этапы создания фальшивого «глаза» и демонстрирует последующий обман Samsung Galaxy S8.
Представители компании Samsung прокомментировали ситуацию:
"Компании известно об этом сообщении. Samsung заверяет пользователей, что технология распознавания радужной оболочки глаза в Galaxy S8 была разработана и внедрена после тщательного тестирования, чтобы обеспечить высокий уровень точности сканирования и предотвратить попытки несанкционированного доступа.
Описываемый в упомянутом материале способ может быть реализован только с использованием сложной техники и совпадении ряда обстоятельств. Нужна фотография сетчатки высокого разрешения, сделанная на ИК-камеру, контактные линзы и сам смартфон. В ходе внутреннего расследования было установлено, что добиться результата при использовании такого метода невероятно сложно.
Тем не менее, даже при наличии потенциальной уязвимости, специалисты компании приложат все усилия, чтобы в кратчайшие сроки обеспечить безопасность конфиденциальных и личных данных пользователей".
Всё чаще в Интернете можно встретить информацию о том, что новый Galaxy Note 7 оснастят сканером радужки глаза. И, например, у нас сомнений в этом нет. В связи с этим интерес к подобного вида сканерам растет. Поэтому мы решили рассказать вам о принципе работы сканера радужки глаза, или, как его еще принято называть, иридосканера.
Когда вас спрашивают о том, какого цвета ваши глаза, речь идет скорее не о цвете всего глаза, а о цвете радужной оболочки.
Радужная оболочка глаза важна, так как именно она играет ключевую роль при формировании цвета глаз. Если присмотреться к радужке, можно заметить, что она имеет некий объемный рисунок из волокон:
Именно этот рисунок сканер радужки глаза и считывает. У всех он уникален — как и в случае с отпечатками пальцев. Процедура считывания рисунка волокон начинается с активации луча из ближнего инфракрасного диапазона, благодаря которому камера с большей точностью определит рисунок, к тому же с помощью такого луча возможна разблокировка девайса при отсутствии какого-либо освещения.
После считывания камерой рисунка он преобразуется в код, который сравнивается с базой кодов, в случае совпадения доступ к устройству будет получен.
Однако каков принцип работы сканера именно в Note 7? Особенностью сканера Note 7 стало наличие дополнительного этапа. Первым делом устройство с помощью обычной фронтальной камеры проведет сканирование помещения на наличие в кадре вашего лица и глаз. Определив их положение, в дело вступит инфракрасный луч и камера, сканирующая радужку глаза.
На планете существуют люди с особенностью в виде гетерохромии, когда два глаза имеют различные цвета. Согласно статистике, менее 1% населения Земли страдают гетерохромией. Наиболее часто встречающимся цветом глаз является коричневый, следом идет зеленый, янтарный и серебристый цвета.
Почему же нельзя проводить сканирование с помощью фронтальной камеры? К сожалению, фронтальная камера недостаточно чувствительна и не способна определить рисунок волокон радужной оболочки глаза. Кроме того, особенностью камеры, сканирующей радужную оболочку, является очень небольшой угол обзора, который помогает сконцентрироваться на конкретной точке.
В чем отличие сканеров радужки глаза от сканеров сетчатки глаза?
Скажем сразу, оба сканера выполняют практически одинаковую работу, однако в первом случае происходит сканирование радужки, во втором — сканируется та часть глаза, которая преобразует свет в визуальную информацию. И, конечно, сканирование сетчатки глаза — более сложный процесс и требует от пользователя большей аккуратности и меньшего расстояния между устройством и глазом.
В связи с этим наибольшую популярность получат именно сканеры радужки глаза. Представьте человека, который периодически будет близко подносить фаблет к лицу — не все поймут и не многие примут.
Зачем нужен сканер радужки глаза?
И действительно, у нас же есть сканеры отпечатков пальцев! Не всё так просто. Сканеры радужки более точны, более безопасны и достаточно дешевы для встраивания в недорогие 200-долларовые смартфоны.
Минус сканеров отпечатков пальцев — возможность подделать отпечатки, ведь ежедневно вы к чему-либо прикасаетесь, на предметах остаются ваши отпечатки, которые с помощью специальных средств злоумышленник может продублировать и в будущем использовать в своих целях, включая разблокировку смартфона. К тому же грязные, мокрые пальцы распознаются сканером отпечатков пальцев с большим трудом.
По материалам phonearena
Технология сканирования радужной оболочки глаза была представлена еще в 36-м году прошлого века офтальмологом по имени Франк Бурш. Он первым заговорил об уникальности этой части организма. Вероятность совпадения этого параметра даже ниже, чем в случае с дактилоскопическими отпечатками. Спустя десятилетия, в 90-е годы прошлого века, представители компании Iridian Technologies оформили патент на особый алгоритм, способный находить отличия в узорах глаз. В наше время этот способ аутентификации считается одним из самых надежных. Для его реализации используется специальный сенсор под названием иридосканер, о котором мы и расскажем сегодня.
Радужка представляет собой тончайшую подвижную диафрагму, в центре которой находится зрачок. Ее образование происходит еще до рождения человека и она не меняется на протяжении жизни. Своей текстурой она сильно походит на своеобразную сеть, в составе которой множество кругов. В целом же рисунок крайне сложен, что позволяет датчикам отбирать около 200 точек, использующихся в дальнейшем для проверки.
Систему, которая умеет выполнять упомянутые ранее функции, зачастую ошибочно называют не иначе как сканер сетчатки. Дело в том, что сканировать сетчатку оптическими средствами невозможно. Для работы с ней необходимы специальные инфракрасные сенсоры. Прибор производит анализ узоров кровеносных сосудов.
Что касается иридосканеров, используемых в современных мобильных девайсах, то они основываются на функционировании высококонтрастной камеры. Кроме того, в некоторых случаях в роли основы датчика может выступать и обычная камера, расположенная на передней панели. Сам же процесс прохождения аутентификации условно может быть разделен на несколько составляющих:
- На начальном этапе устройству необходимо получить детальный снимок радужки. Это удается сделать за счет монохромной камеры, которая способна работать даже при недостаточной освещенности. Таким образом можно быстро сформировать несколько изображений.
- На следующем этапе алгоритм анализирует снимки и выбирает наиболее подходящий. Ему требуется изображение, на котором удается определить границы радужки, а также контрольные области.
- Затем каждая контрольная точка обрабатывается с использованием фильтров, что дает возможность извлечения фазовых данных, которые преобразуются в цифровые. На основе полученной информации система идентифицирует человека.
Интеграция устройств рассматриваемого типа с мобильной электроникой началась несколько лет назад. Китайские и японские вендоры первыми начали использовать такие средства защиты выпускаемых гаджетов. На данный момент иридосканером оснащены флагманские модели смартфонов, например, Samsung Galaxy S8.
Возможно, вы видели такое в фильмах про спецагентов: человек подходит к закрытой двери какой-нибудь секретной лаборатории, нажимает кнопочку, его глаз сканируется каким-то лучом, дверь открывается, и он попадает внутрь. Подобные технологии существуют уже сейчас, они начинают применяться в мобильных устройствах и в будущем получат широкое распространение.
Сканер радужной оболочки глаза уже используется в смартфонах Microsoft Lumia 950 и Lumia 950 XL. Он также будет у смартфона Galaxy Note 7, анонс которого состоится в начале августа.
Как работает этот сканер, для чего он нужен и нужен ли вообще?
Радужная оболочка глаза предопределяет цвет глаз человека. Если рассмотреть глазное яблоко вблизи, на его поверхности можно заметить линии, формирующие определённый рисунок. Этот рисунок уникален у любого человека и разный для каждого глаза (у правого он один, у левого совершенно другой). Он очень сложный и со временем практически не меняется - точно так же, как отпечатки пальцев. Сканер радужной оболочки предназначен для считывания этого рисунка и сопоставления его с ранее сохранёнными рисунками.
Для сканирования рисунка радужной оболочки глаза применяется излучение, близкое к инфракрасному. Оно, во-первых, позволяет сканеру работать даже в темноте, а во-вторых, считывает рисунок намного точнее, чем излучение видимого спектра света. Очки и контактные линзы не препятствуют прохождению лучей света, поэтому не оказывают отрицательное влияние на качество распознавания. По завершению сканирования рисунок переводится в код, а этот код сравнивается с ранее сохранённой записью. Если коды совпадают, происходит разблокировка устройства.
Биометрический сканер, предназначенный для разблокировки Galaxy Note 7, будет работать сложнее. Судя по имеющемуся у компании Samsung патенту, в нём объединены несколько сенсоров - датчик, считывающий рисунок радужной оболочки глаз, а также камера, распознающая лицо пользователя. Проще говоря, разблокировать Galaxy Note 7 можно будет лишь одним взглядом на фронтальную камеру.
Разблокировка при помощи сканирования лица камерой появилась в Android два года назад и доступна на большинстве смартфонов, но почти не используется из-за большой погрешности распознавания. Кроме того, она не работает в темноте.
Существует ещё одна схожая технология - сканирование сетчатки глаза. Сетчатка расположена внутри глазного яблока и тоже строго индивидуальна у каждого человека. Сканирование сетчатки производится только с близкого расстояния, что неудобно - для разблокировки смартфона пользователю пришлось бы подносить его прямо к глазу.
Сканер радужной оболочки глаза лучше, чем сканер отпечатков пальцев?
Он удобнее. Для сканирования отпечатка пальца вам нужно прикасаться к поверхности смартфона, причём ваши руки должны быть чистыми и сухими. Сканеру радужной оболочки глаза трогать не нужно - он считывает нужные данные с относительно большого расстояния.
Сканеры отпечатков пальцев начали использоваться в смартфонах около десяти лет назад, но стали популярны лишь после появления в айфонах. Сейчас их устанавливают даже в недорогие смартфоны. Сканер радужной оболочки глаза сейчас используются только в Lumia 950 и Lumia 950 XL, но эта технология станет намного более распространённой после выхода Galaxy Note 7. Если пользователи оценят её удобство, она появится на десятках новых моделей смартфонов.