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苹果分享Face ID白皮书 详解先进技术

来源:MacX      2017/9/28 10:17:07

  苹果软件工程主管 Craig Federighi 已经分享了很多Face ID 识别技术的功能。现在,苹果分享了一份很详细的Face ID 安全白皮书,可以让我们了解Face ID 的先进技术和安全性。这份白皮书解释了Face ID 如何工作,在什么样的条件下可以工作,以及如何设置,包括一些可以导致面容 ID 被禁用的操作。

  要使用Face 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Face 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。

  下面是完整的技术介绍:

  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,Face ID 利用面部识别技术改变了认证的方式。Face 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,Face 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Face 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Face 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。

  Face 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),Face 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,Face 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Face 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”>“Face ID 与密码”中完成这一操作。使用Face ID 解锁 iPhone X 时,您只需看一眼即可。Face 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,Face 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。Face 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。Face 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Face 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,Face 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。

  Face 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。Face 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Face 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Face 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Face ID 解锁您的设备。

  隐私

  Apple 非常重视保护隐私。Face 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Face 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Face 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。

  Face 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Face 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Face 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Face ID 来解锁自己的 iPhone,请打开“设置”>“Face ID 与密码”>“使用Face ID”,然后停用“iPhone 解锁”。要停用面容 ID,请打开“设置”>“Face ID 与密码”,然后轻点“重设Face ID”。这样做会删除您设备中的Face 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Face ID 数据都会被删除。

  即使您没有注册使用Face 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Face 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Face 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。

  Face 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Face 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Face 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。

分享到新浪微博         责任编辑:苏洁   投稿邮箱:editor@yktworld.com
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