چگونه تشخیص جعلی بودن تصویر چهره انجام میشود؟
استفاده از ویژگی های بیولوژی هر فرد برای احراز هویت او احراز هویت بیومتریک نام دارد. این روش با وجود اینکه دقت خیلی خوبی دارد اما همواره میتواند توسط روش های متقلبانه مورد حمله قرار بگیرد. روش های مختلفی برای جعل هویت فرد وجود دارد. بسته به اینکه از کدام یک از روش های احراز هویت بیومتریک مانند اثر انگشت، چهره، عنبیه، صدا و یا روش های دیگر استفاده شود این روش های جعل هویت هم متفاوت خواهند بود.
جعل برخی چیزها سخت است. اما باید در نظر داشت که کلاهبرداران نیز از روش های متفاوتی برای جعل استفاده میکنند. در نتیجه روش هایی که برای شناسایی کلاهبرداری استفاده میشود، باید به صورت خاص برای همان کار طراحی شده باشد.
تشخیص زنده بودن هم برای احراز هویت و هم برای اثبات هویت در دستگاه های حضور و غیاب تشخیص چهره مفید است. احراز هویت به معنی این است که شخصی که الان ادعا میکند دارای این هویت است همان شخصی است که قبلا ثبت نام کرده است. اما در اثبات هویت باید مشخص شود که آن شخص یک فرد واقعی است یا نه تنها تصویر آن فرد است.
برای مثال فرض کنید که شخصی در گذشته حسابی را در بانک باز کرده است.اکنون دوباره مراجعه میکند تا مبلغی را از حساب خود بردارد. تصویر چهره ی فرد با تصویری که ثبت نام کرده است یکی است اما در بررسی زنده بودن تصویر مشخص میشود که فرد برای احراز هویت خود از عکس استفاده کرده و واقعا از تصویر شخص واقعی استفاده نکرده. در واقع این شخص همان شخص ثبت نام کننده نیست بلکه به طریقی عکس شخص صاحب حساب را در اختیار دارد و از آن برای کلاهبرداری استفاده میکند. در این جا با استفاده از تکنیک های مختلف تشخیص زنده بودن تصویر میتوان، این تقلب را شناسایی کرد.
تشخیص زنده بودن تصویر چیست؟
زنده بودن در بیومتریک به این معنی است که آیا چهره، اثر انگشت یا هر ویژگی دیگری که در تشخیص بیومتریک مورد استفاده قرار میگیرد واقعی است یا جعلی. تکنیک های تشخیص زنده بودن تصویر، برای شناسایی زنده بودن یک تصویر استفاده میشود. برای این کار از الگوریتم های مختلفی استفاده میشود که مشخص کند این تصویر مورد ادعا جعلی است یا خیر. دو دسته بندی برای تشخیص زنده بودن تصویر وجود دارد: روش تعاملی و غیر تعاملی. در روش تعاملی کاربر باید با سیستم تشخیص چهره تعاملی داشته باشد تا زنده بودن او احراز شود و در روش غیر تعاملی نیازی به این تعامل نیست.
- تعاملی
از کاربر خواسته میشود که عملی را انجام دهد که به راحتی قابل جعل کردن نیست. مثلا از او خواسته میشود کلیدی را در کیبورد فشار دهد. یا اینکه چیزی در بلندگو بگوید و از طریق بررسی حرکات دهان او مشخص گردد که آیا این فرد واقعا این کلمه را میگوید یا خیر. همچنین میتوان از او خواست که مثلا دست خود را تکان دهد. - غیر تعاملی
در این روش بدون تعامل با کاربر مشخص میشود که تصویر زنده است یا خیر. با بررسی تصویر او و استخراج ویژگی های آن و استفاده از الگوریتم هایی این کار میتواند انجام شود.
بنا بر شرایطی که وجود دارد، هر کدام از این روش ها میتوانند به تنهایی به کار روند اما استفاده از هر دوی این ها نتیجه ی بهتری حاصل میکند. اما در برخی موارد استفاده از هر دو روش امکان پذیر نیست. مثلا نمیتوان در آن شرایط زنده بودن تصویر را با درخواست انجام حرکاتی از کاربر انتظار داشت.
نمونه ای از تشخیص چهره و زنده بودن تصویر
تشخیص چهره یک روش مناسب و ایده آل برای احراز هویت است. میتوان از نرم افزار تشخیص چهره در انواع گوشی های همراه استفاده کرد. زیرا اکنون اکثر گوشی های همراه دارای دوربین هستند. میتوان با استفاده از حالت سلفی، گوشی را برای احراز هویت آماده نمود. اما با توجه به اینکه عکس افراد در شبکه های اجتماعی به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار میگیرد، کلاهبرداران میتوانند از این عکس ها برای تقلب استفاده کنند.
در نتیجه باید از روش های قدرتمندی برای تشخیص زنده بودن تصویر و جعلی نبودن آن استفاده نمود. در تشخیص چهره، تشخیص زنده بودن تصویر به معنای تمایز بین یک تصویر زنده و تصویر چاپی دو بعدی یا سه بعدی یا تصویر دیجیتالی چهره ی فرد است.
حملات این گونه هم میتوانند از طریق روش های تعاملی و هم غیر تعاملی تشخیص داده شوند.
انواع اقدامات متقلبانه در تشخیص چهره
بیشتر اقدامات متقلبانه در تشخیص چهره استفاده از اشیای دو بعدی یا سه بعدی است.
- دو بعدی
در حالت دو بعدی از ماسک ها، عکس ها یا چندین عکس پشت سرم هم یا قطعه ای از ویدئو استفاده میشود. - سه بعدی
در یک حالت از تصاویر سه بعدی، مجسمه ها و موارد این چنینی و در حالت پیشرفته از یکسری ربات برای فریب سیستم تشخیص چهره استفاده میشود.
البته حملات متقلبانه فقط شامل موارد بالا نمیشوند. اما به طور کلی روش های دو بعدی به دلیل ساده تر بودن شایع تر هستند.
تکنیک های تشخیص تقلب در تشخیص چهره
روش های مختلفی برای تشخیص تقلب مورد استفاده قرار میگیرند. در ادامه به برخی از این روش ها میپردازیم.
- تشخیص پلک زدن چشم
تشخیص پلک زدن چشم دارای دقت بسیار بالایی است. پلک زدن طبیعی چشم یک روش ساده و سر راست برای تشخیص زنده بودن تصویر است. انسان ها به طور متوسط حدود ۱۵ تا ۳۰ بار در دقیقه پلک میزنند. در هر پلک زدن نیز، چشم ها حدود ۲۵۰ میلی ثانیه بسته میمانند. دوربین هایی که هم اکنون وجود دارند میتوانند با فاصله ی کمتر بین فریم ها، تصویربرداری کنند. یعنی فاصله ی فریم ها کوتاه تر شود. اگر از یادگیری عمیق در کنار این روش استفاده شود میتوان به دقت بالاتری نیز دست یافت. - یادگیری عمیق
یادگیری عمیق روش دیگری برای یافتن تقلب در تشخیص چهره است. در این روش شبکه های عصبی آموزش میبینند تا بتوانند تفاوت بین چهره ی واقعی و جعلی را پیدا کنند. هم اکنون کسب و کارهای زیادی از این روش استفاده میکنند. - تکنیک چالش و پاسخ
سیستم چالش و پاسخ به منظور شناسایی کاربر به وسیله ی انجام یکسری از چالش ها مانند تکان دادن سر، خنده، حالت های صورت مانند خوشحالی و ناراحتی طراحی شده است. در واقع با درخواست از کاربر برای انجام این چالش ها واقعی بودن چهره ی او مشخص میگردد. - دوربین سه بعدی
دوربین های سه بعدی یکی از قابل اطمینان ترین روش ها برای تشخیص زنده بودن تصویر است. این روش میتواند تفاوت بین چهره و یک تصویر مسطح را تشخیص دهد. بنابراین دارای دقت بالایی است.
