Nylonowe maski z nadrukowaną twarzą innej osoby potrafią zmylić nawet zaawansowane systemy biometryczne – wynika z prac zespołu Norweskiego Uniwersytetu Naukowo-Technicznego (NTNU). Badacze podkreślają, że takie rozwiązania są łatwiejsze do zdobycia i tańsze niż realistyczne maski silikonowe.
Raghavendra Ramachandra z NTNU w Gjøvik zajmuje się bezpieczeństwem rozwiązań używanych m.in. w telefonach, bankowości internetowej i systemach kontroli dostępu. Wiele z nich opiera się dziś na rozpoznawaniu cech biologicznych – takich jak twarz, odciski palców czy oczy – co zwiększa wygodę użytkowników, bo nie trzeba pamiętać haseł ani nosić dodatkowych identyfikatorów. Te cechy mogą stać się celem tzw. ataków prezentacyjnych.
Jak działają ataki na systemy biometryczne
Ramachandra wyjaśnia, że napastnik może próbować oszukać zabezpieczenia, prezentując imitację wymaganej cechy biologicznej. Skala zaawansowania takich działań bywa różna: od prostego wydruku zdjęcia twarzy na papierze, przez model 3D przygotowany na podstawie kilku selfie, aż po maski – zarówno silikonowe, jak i nylonowe.
WIDEO
Ta gwiazda ma 20 km średnicy. Co 20 dni produkuje intensywne błyski
Nowocześniejsze mechanizmy rozpoznawania twarzy zwykle nie ulegają najprostszym sztuczkom, takim jak pojedynczy wydruk. Badacz zaznacza jednak, że zestaw zdjęć wykonanych pod różnymi kątami może dostarczyć materiału wystarczającego do zbudowania znacznie bardziej przekonującej imitacji. W ocenie Ramachandry taki pakiet fotografii może stać się podstawą do przygotowania modelu 3D twarzy, a posiadanie takiego modelu otwiera drogę do bardziej zaawansowanych ataków prezentacyjnych.
Dlaczego nylonowe maski są problemem
Z perspektywy skuteczności ataku szczególnie groźne pozostają maski silikonowe, bo potrafią wiernie oddać trójwymiarowość twarzy – w tym jej proporcje, rysy oraz elementy przypominające fakturę skóry. Problemem dla przestępców jest jednak koszt oraz konieczność dopasowania do konkretnej głowy.
Inaczej wygląda to w przypadku nylonu. Ramachandra zwraca uwagę, że nylonowe maski wykorzystane w badaniach można bez większych trudności kupić w internecie, a wizerunek osoby, pod którą ktoś się podszywa, da się nanieść bezpośrednio na materiał w wysokiej rozdzielczości. Nadruk przygotowuje się tak, by po rozciągnięciu tkaniny zachować również drobne szczegóły twarzy.
Eksperymenty zespołu pokazały, że choć nylon nie daje tak realistycznego efektu jak silikon, to tego typu maski wciąż potrafią wprowadzać w błąd zaawansowane systemy biometryczne.
System wykrywa skórę, oczy i mikroruchy
Badacze pracują nad rozwiązaniem, które ma rozpoznawać kilka rodzajów prób oszustwa jednocześnie. W tym celu stosują algorytmy uczenia maszynowego analizujące m.in. teksturę skóry, ruchy oczu oraz tzw. mikroruchy twarzy – drobne, często nieuświadomione zmiany pojawiające się u człowieka np. podczas oddychania, przełykania czy lekkiego uniesienia brwi.
Ramachandra informuje, że narzędzie wytrenowane na takich cechach potrafi wykrywać opisane metody ataku i dobrze radzi sobie również wtedy, gdy pojawiają się nowe warianty prób obejścia zabezpieczeń. W założeniu podobne mechanizmy mogłyby znaleźć zastosowanie m.in. w telefonach komórkowych, usługach bankowości online oraz innych systemach kontroli dostępu. Zespół sprawdza też, czy wykorzystanie kamery multispektralnej pozwoli skuteczniej rozpoznawać osobę znajdującą się pod maską.
