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苹果发布白皮书:详解面容ID的先进技术和安全性

2017年9月28日     来源:IT之家     编辑:HuangJiang      
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面容ID一经问世便遭到了一些质疑。

北京时间9月13日凌晨,苹果正式发布了iPhone的十周年纪念产品iPhone X,苹果将其称作“智能手机的未来”。iPhone X采用5.8英寸OLED异形全面屏设计,取消了传统的Touch ID功能而改用面容ID。

面容ID一经问世便遭到了一些质疑。苹果软件部门高级副总裁Craig Federighi曾表示,苹果公司将会发布一份“白皮书”,对有关面部ID的技术安全问题进行详细地报告。

现在,这份白皮书终于来了。日前苹果发布了一份详细的面容ID安全白皮书,其中介绍了面容ID的先进技术和安全性,包括面容ID如何工作、在什么样的条件下可以工作、如何设置等,另外还介绍了一些可能导致面容ID被禁用的操作。

据介绍,要使用面容ID,用户必须在iPhone上设置密码。出现以下情况时,用户必须输入密码以完成额外安全验证:

  • 设备刚刚开机或重新启动。

  • 设备处于锁定状态已超过48小时。

  • 在过去的六天半内没有使用密码解锁过设备,且在过去的4小时内没有通过面容ID解锁过设备。

  • 设备收到了远程锁定命令。

  • 面部匹配尝试失败五次后。

  • 在同时按住任一音量按钮和侧边按钮2秒钟以关机/发起SOS紧急联络之后。

面容ID完整技术介绍:

我们的很多数字生活记录都储存在iPhone上,保护这些信息的安全非常重要。与Touch ID利用指纹技术实现认证的变革一样,面容ID利用面部识别技术改变了认证的方式。面容ID利用最新的原深感摄像头系统和多项先进技术,能够准确地映射您面部的几何结构,从而提供安全直观的认证方法。

您只需看一眼,面容ID就能安全地解锁您的iPhone X。您可以利用这项技术来授权iTunes Store、App Store、iBooks Store中的购买操作和Apple Pay的付款操作。开发人员也可以让您使用面容ID来登录他们的应用。当前支持Touch ID的应用会自动支持面容ID。

先进技术

用于实现面容ID的技术是我们迄今为止开发出的一些最先进的硬件和软件。原深感摄像头会通过投射并分析30,000多个不可见的点来捕获准确的面部数据,进而创建您面部的深度图;另外它还会捕获您面部的红外图像。A11仿生芯片的神经网络引擎有一部分安全存放于Secure Enclave中,它会将深度图和红外图像转换为数学表示形式,然后再将这个表示形式与注册的面部数据进行对比。

面容ID会自动适应您的外观变化,如化妆或长出面部毛发。如果您的外观出现了更为显著的变化(如剃掉了络腮胡),面容ID会先让您使用密码来验证身份,然后再更新您的面部数据。在您穿戴帽子、围巾、眼镜、隐形眼镜和各种太阳眼镜时,面容ID可以正常工作。此外,它在室内、室外,甚至全黑环境中也能正常工作。

要开始使用面容ID,您需要先注册自己的面部。您可以在初始设置过程中完成这一操作,也可在稍后前往“设置”>“面容ID与密码”中完成这一操作。使用面容ID解锁iPhone X时,您只需看一眼即可。面容ID需要使用原深感摄像头扫描您的面部,您可以将iPhone X平放在某个表面上,也可以自然地握持着手机。原深感摄像头的视野范围与用前置摄像头进行拍照或FaceTime通话时的视野范围相似。当设备距离面部不超过一臂远(距离面部25—50厘米)时,面容ID的工作性能最佳。

在抬起以唤醒iPhone X,轻点以唤醒屏幕,或有通知传入而唤醒屏幕等情况下,原深感摄像头会智能激活。每次您解锁iPhone X时,原深感摄像头都会采集准确的深度数据和红外图像来对您进行识别。系统会将这些信息与储存的数学表示形式进行匹配,以完成认证。

安全保护措施

安全性对我们所有人来说都至关重要,它保证我们设备上的信息安全无虑。我们采取了一些重要措施来保护您的信息,就和我们针对Touch ID采取的保护措施一样。面容ID利用原深感摄像头和机器学习技术,提供了一种安全的认证解决方案。面容ID数据(包括您面部的各种数学表示形式)会被加密,并由仅供Secure Enclave使用的密钥加以保护。

人群中任意一个人看向您的iPhone X并使用面容ID解锁设备的概率大概为1/1,000,000(而Touch ID为1/50,000)。作为一项额外的保护措施,面容ID只允许匹配尝试失败五次,之后便需要输入密码。这一统计概率值对于部分人群有所不同,其中包括双胞胎、和您长得很像的兄弟姐妹,以及未满13周岁的儿童,因为他们可能还未完全形成明显的面部特征。如果您对这一技术存有疑虑,建议您使用密码进行认证。

面容ID会匹配深度信息,而这些信息在打印件或2D数字照片中无法找到。它在设计中采用了复杂的反欺诈神经网络,可防范利用面具或其他技术进行的欺诈。面容ID甚至还具备面部动作感知能力。它能够识别您的眼睛有没有睁开并看向设备。这样,其他人就更难在您不知情的情况下(如在您睡着时)解锁您的iPhone了。

要使用面容ID,您必须在iPhone上设置密码。在以下情况下,您必须输入密码以完成额外安全验证:

  • 设备刚刚开机或重新启动。

  • 设备处于锁定状态已超过48小时。

  • 在过去的六天半内没有使用密码解锁过设备,且在过去的4小时内没有通过面容ID解锁过设备。

  • 设备收到了远程锁定命令。

  • 面部匹配尝试失败五次后。

  • 在同时按住任一音量按钮和侧边按钮2秒钟以关机/发起SOS紧急联络之后。

  • 如果您的设备丢失或被盗,您可以使用“查找我的iPhone”丢失模式,以防止他人利用面容ID解锁您的设备。

隐私

Apple非常重视保护隐私。面容ID数据(包括您面部的各种数学表示形式)会通过Secure Enclave进行加密并得到保护。这些数据会在您使用面容ID的过程中(包括认证成功时)不断得到优化和更新,以改进您的体验。如果面容ID检测到了相近的匹配项,但客户随后又通过输入密码解锁了设备,它也会更新这些数据。

面容ID数据不会离开设备,也永远不会备份到iCloud或其他任意位置。只有当您希望将面容ID诊断数据提供给AppleCare以获取支持时,这些信息才会从您的设备传输出去。即使在这种情况下,数据也不会自动发送给Apple;您可以先查看并批准诊断数据,然后再发送。

选择注册使用面容ID后,您可以控制它的使用方式,也可以随时停用它。例如,如果您不想使用面容ID来解锁自己的iPhone,请打开“设置”>“面容ID与密码”>“使用面容ID”,然后停用“iPhone解锁”。要停用面容ID,请打开“设置”>“面容ID与密码”,然后轻点“重设面容ID”。这样做会删除您设备中的面容ID数据,包括您面部的各种数学表示形式。如果您选择使用“查找我的iPhone”或通过抹掉所有内容和设置来抹掉或还原您的设备,所有面容ID数据都会被删除。

即使您没有注册使用面容ID,原深感摄像头仍会智能激活,以支持面部动作感知功能,例如在您没有看向iPhone时调暗显示屏,或是在您看向设备时调低提醒音量。例如,在您使用Safari时,设备会检查以确定您有没有看向设备;如果没有,则关闭屏幕。如果您不想使用这些功能,可打开“设置”>“通用”>“辅助功能”,然后停用“面部动作感知功能”。

在受支持的应用中,您可以启用面容ID认证功能。系统只会通知相关应用认证有没有成功。应用无法访问与已注册的面部关联的面容ID数据。

安全性

iPhone和原深感摄像头系统都经过全面测试,符合国际安全标准。原深感摄像头系统在正常使用条件下非常安全。由于输出很低,这个系统不会对眼睛或皮肤造成任何伤害。在维修或拆解设备的过程中,可能会损坏红外发射器,所以您的iPhone应始终由Apple或授权服务提供商进行检修,这一点至关重要。原深感摄像头系统具备篡改检测功能。如果检测到篡改,这个系统可能会出于安全原因而被停用。

在通过某些类型的摄像头查看时,您可能会注意到原深感摄像头会发光。这是正常现象,因为部分摄像头或许能够检测到红外光。有人可能还注意到,在很暗的房间内查看时,原深感摄像头会发出微光。在极黑的环境中,这是正常现象。

辅助功能

辅助功能是Apple产品不可或缺的一部分。活动不便的用户可在注册期间选择“辅助功能选项”,这样用户无需充分转动头部,即可捕捉不同角度的数据;而且,仍能做到安全使用,不过您在看向iPhone X时动作要更为一致。

面容ID还配备相应的辅助功能,可为盲人或视力不佳者提供支持。如果您不希望面容ID要求您睁开眼睛看向iPhone X,可打开“设置”>“通用”>“辅助功能”,然后停用“需要注视以启用面容ID”。如果您在初始设置过程中启用了VoiceOver,则这个功能会自动停用。

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