رمزگشایی یک نگاه: فدریگی به سوالات مهم پیرامون Face ID پاسخ می دهد
اپل چندی پیش آیفون های جدید خود را در سالن استیو جابز واقع در پردیس تازه خود رونمایی کرد و به حق می توان فیس آی دی را داغ ترین تکنولوژی معرفی شده در جریان این رویداد دانست.
اما کمی بعد از رویداد مذکور، پرسش هایی در رابطه با اثربخشی، امنیت و چیستی این فناوری در ذهن مخاطبان و صاحب نظران شکل گرفت و همین امر بهانه ای شد تا وبسایت تک کرانچ مصاحبه ای را با کریگ فدریگی معاون ارشد بخش مهندسی نرم افزار این شرکت ترتیب دهد و از این طریق پاسخی برای تمامی پرسش های بدون جواب مخاطبان و علاقمندان به آیفون ۱۰ بیابد.
توسعه یک تکنولوژی
فیل شیلر نایب رئیس بخش بازاریابی اپل یکی از افرادی بود که در جریان کنفرانس خبری ۲۱ شهریورماه این شرکت به روی صحنه رفت و در باب دقت بالای تکنولوژی فیس آی دی اعلام داشت که شرکت متبوعش برای آموزش دادن این فناوری بالغ بر «یک میلیارد تصویر» را در اختیار آن قرار داده است. فدریگی اما در جریان این مصاحبه مدعی شد که اپل پای را حتی از این نیز فراتر گذاشته است.
اپل برای توسعه تکنولوژی Face ID بالغ بر یک میلیارد اسکن را مورد استفاده قرار داده
شیلر روی صحنه گفت که ما یک میلیارد عکس را جمع آوری کردیم و دیتای مورد نیاز برای این منظور را از اقصی نقاط دنیا جمع آوری کردیم تا مطمئن شویم که این اطلاعات طیف وسیعی را به لحاظ جغرافیایی و نژادی شامل می شود و همزمان تست و اعتبارسنجی های لازم را برای رسیدن به تشخیص های درست توسط این فناوری به انجام برسانیم و باید بگویم این کاری نیست که صرفا با سرچ کردن در اینترنت بشود انجامش داد.
فدریگی در ادامه گفت: با در نظر داشتن اینکه اطلاعات یاد شده باید در برگیرنده نقشه عمقی و با کیفیت از صورت میبودند اپل نیز تصمیم گرفت که خود برای جمع آوری آنها وارد عمل شود و با دریافت رضایت از سوژه هایش اسکن مربوط به چهره آنها را دریافت کرد که البته این کار پروسه ای بسیار خسته کننده بود. آن اسکن ها هم از زوایای متعددی گرفته می شدند و جزئیات زیادی را در خود داشتند که در ادامه برای آموزش دادن به سیستم فیس آی دی مورد استفاده قرار گرفتند.
فدریگی در مورد اینکه اپل در ادامه با اطلاعات به دست آمده از سوژه هایش چه کاری را انجام داده نیز اینطور گفت:
ما نقشه عمقی از آن اطلاعات [آموزشی] را نزد خود نگهداری می کنیم که البته جایشان هم محفوظ است. همزمان با آموزش دادن به سیستم Face ID و بهبود دادن الگوریتم هایمان نیز به اطلاعات خام به دست آمده از حسگر نیاز داریم تا رفته رفته تکنولوژی خود را توسعه داده و بهبود ببخشیم.
در اینجا باید اشاره کنیم که وقتی این فناوری به دست مصرف کنندگان یا همان کاربران ما می رسد اپل قطعا هیچیک از دیتای شان را استفاده نمی کند [فدریگی بسیار روشن و واضح در این باره صحبت کرد].
وقتی کاربرها از Face ID استفاده کنند ما اطلاعات شان جمع آوری نمی کنیم و این اطلاعات روی دستگاه باقی می مانند و مطمئن باشید که آنها را حتی به منظور آموزش دادن به سیستم خود برای سرویس ابری مان هم ارسال نمی کنیم.
اما Face ID همانطور که درخبرها خواندید دارای خاصیت انطباقی است؛ بدان معنا که به طور مستمر با تغییرات ایجاد شده در چهره شما آشنا می گردد و برای نمونه تغییر مدل مو، رشد ریش یا جراحی پلاستیک در چهره تان هم نمی توان مانع از بازشناسی شما توسط آن شود.
این انطباق پذیری آنطور که فدریگی گفته کاملا روی دستگاه و با استفاده از یادگیری عمیقی صورت می گیرد که درون چیپ بازطراحی شده Secure Enclave صورت می گیرد و در این میان کلاود اپل هیچ نقشی را ایفا نمی کند. اپل نیز اعلام کرده است که به هیچ قیمیت دسترسی به این اطلاعات را در اختیار هیچ شخص یا نهادی قرار نمی دهد.
امنیت و حریم خصوصی Face ID
یکی از عمده پرسش هایی که در رابطه با این تکنولوژی مطرح می شود آن است که آیا اپل در برابر خواسته نهادهای مجری قانون آمریکا سر تعظیم فرود می آورد و اطلاعات جمع شده از چهره کاربرانش را در اختیارشان قرار می دهد؟
ساده ترین پاسخ که البته در رابطه با تاچ آی دی هم مطرح شده بود این است که اپل توانایی آنکه اطلاعات مذکور را در اختیار سازمان های مجری قانون قرار دهد در اختیار ندارد.
اپل هیچگاه امکان دسترسی به آن اطلاعات حتی به صورت ناشناس را ندارد. وقتی شما به عنوان کاربر سیستم تشخیص چهره موبایل را آموزش می دهید و اصطلاحا آن را با تغییرات چهره تان وفق میدهید آن داده ها بلافاصله به صورت یک الگوی ریاضی درون Secure Enclave ذخیره سازی می شوند که امکان مهندسی معکوس و تبدیل نمودن آن اطلاعات به «مدل یک چهره» غیرممکن است.
با در نظر داشتن آنچه گفته شد ممکن است این سوال در ذهنتان شکل بگیرد که آیا اپل بر دیتای به دست آمده از کاربران آمریکایی زیر سن قانونی نظارت دارد؟ که پاسخ منفی است و در خود آیفون ۱۰ نیز این موضوع به کاربران یادآور می شود.
از فدریگی سوال شد که آیا اپل امکان قفل گشایی دستگاه با استفاده همزمان از Face ID و پسورد را برای کاربران بیش از اندازه محتاط خود بررسی کرده است؟ این را در واقع میتوان نوعی تشخیص هویت دو عاملی دانست که هم عامل عددی و هم بیومتریک را با یکدیگر ترکیب می کند تا سیستمی واحد را پدید بیاورد.
فدریگی می گوید: ما قطعا در جلسات داخلی مان در این باره حرف زده ایم و باید بگویم برخی کارشناسان ما به چنین سیستمی و پیاده سازی آن علاقمند هستند.
او اشاره می کند مواردی وجود دارند که باید حتما در نظر گرفته شوند؛ برای نمونه وقتی ریش هایتان که خیلی بلند شده اند را می تراشید و می خواهید با چهره جدید خود آیفون را قفل گشایی کنید. در این موارد لازم است که با استفاده از یک پسورد بسیار طولانی جوانب احتیاط را در نظر بگیریم و از آن به عنوان پشتیبان سیستم Face ID استفاده کنیم.
بنابراین این مساله شاید فعلا در دستور کاران نباشد اما باید بگویم که موضوعش مطرح شده.
از معاون ارشد مهندسی محصول اپل همچنین در مورد سریع ترین روشی سوال شد که کاربر لازم دارد سیستم Face ID را غیرفعال نماید تا در اسرع وقت دستگاه را قفل گشایی کند. مثلا در مواردی که پلیس فردی را متوقف می کند و خواستار بازرسی محتویات موبایلش است یا وقتی سارقی از وی می خواهد که موبایلش را در اختیارش قرار دهد.
فدریگی در پاسخ به این سوال گفت:
در نسخه های قدیمی تر آیفون راه حل این بود که پنج بار روی دکمه پاور دستگاه کلیک می کردید اما در مدل های جدیدتر نظیر آیفون 8 و 10 اگر دکمه های کناری دستگاه را بگیرید و آنها را برای مدتی کوتاه نگه دارید می توانید وارد صفحه خاموش کردن موبایل خود شوید که البته با این کار Face ID نیز غیرفعال می شود.
بنابراین اگر در مواجهه با یک سارق قرار گرفتید و مجبور شدید موبایل تان را به وی بدهیدصرفا کافیست که دستتان را در جیب خود بکنید و آیفون را فشار دهید تا فیس آی دی غیرفعال شود. این دقیقا همان کاری است که میتوانید در آیفون 8 برای غیرفعال کردن تاچ آی دی انجام دهید.
با فشاردادن بخش های جانبی آیفون نیز یکی از دکمه های تنظیم صدا به همراه دکمه پاور فشرده می شود که این راهکار به نظر من بهتر از پنج بار کلیک کردن دکمه پاور خواهد بود. با این کار نیز همانطور که اشاره کردم سیستم Face ID موبایل غیرفعال می شود و گزینه وارد کردن پسورد به صورت پیش فرض انتخاب می گردد.
در اینجا باید اشاره کنم که فیس آی دی هیچگونه نور مرئی از خود متصاعد نمی کند. متاسفانه در برخی شبکه های اجتماعی تعبیرهای نادرستی در رابطه با این فناوری مشاهده کردم که طبق آنها سنسور تعبیه شده در آیفون نوری را به صورت کاربر می تاباند. باید تصحیح کنم که ابدا اینطور نیست و دستگاه صرفا از نور موجود در محیط و پرتور مادون قرمز برای اسکن چهره کاربر استفاده خواهد کرد و این یعنی تکنولوژی فیس آی دی در تاریکی و صرفا با همان نوری که از نمایشگر دستگاه ایجاد می شود هم کار خواهد کرد.
او در ادامه جزئیات بیشتری را پیرامون این فناوری به تصویر کشید:
اگر ظرف ۴۸ ساعت از Face ID استفاده نکنید یا اگر به تازگی موبایل تان را ریبوت کرده باشید دستگاه برای احراز هویت تان از شما پسورد می خواهد.
اگر پنج تلاش ناموفق برای ورود به دستگاه از طریق Face ID داشته باشید به صورت پیش فرض به صفحه وارد کردن پسورد هدایت خواهید شد
توسعه دهندگان به دیتای خام حسگر Face ID دسترسی ندارند و در مقابل نقشه عمقی در اختیارشان قرار می گیرد که میتوانند برای اپلیکیشن هایشان از جمله فیلترهای چهره اسنپ که روی استیج نیز نمایش داده شد از آن استفاده نمایند. از این اطلاعات همچنین میتوان در اپلیکیشن های ARKit نیز بهره جست.
علاوه بر این در مواردی که برای دست کم شش و نیم روز از پسورد برای لاگین به دستگاه استفاده نکرده باشید و همزمان بیشتر از ۴ ساعت از آخرین ورودتان با Face ID گذشته باشد نیز از شما خواسته می شود که پسورد خود را وارد نمایید.
نکته دیگری که باید به آن اشاره نماییم اینکه در آیفون جدید هر زمان که دکمه اسلیپ دستگاه انتخاب شود یا اینکه موبایل به صورت خودکار وارد وضعیت اسلیپ شود، قفل می گردد که این مشخصه نیز تاحدود زیادی شبیه به تاچ آی دی عمل می کند.
فدریگی در مصاحبه اخیر خود اشاره کرد که اپل اندکی قبل از عرضه آیفون ۱۰ به بازار یک گزارش امنیتی اختصاصی را در رابطه با Face ID منتشر خواهد کرد. بنابراین اگر در این زمینه تحقیق می کنید یا صرفا علاقمند هستید که در رابطه با این تکنولوژی بیشتر بدانید به زودی جزئیات بیشتری در رابطه با آن در اختیارتان قرار خواهد گرفت.
استفاده از Face ID
قطعاً این بحث پیش می آید که Face ID چطور کار می کند. تمامی افرادی که طی هفته ها و ماه های گذشته این فناوری را آزموده اند، از عملکرد بی نقص آن در تمام شرایط نوری حکایت می کنند.
ترکیب دوربین RGB، منبع نور فروسرخ و پروژکتور نقطه ای (dot projector) حالات مختلف و متعدد استفاده از فناوری تشخیص چهره را پوشش می دهند و عملکرد ایمن و بسیار سریع آن را تضمین می کنند.
به عنوان مثال اگر موبایل را برداشته و سریعاً صفحه را سوایپ کنید، به احتمال بسیار زیاد در همین فاصله زمانی ناچیز، سیستم Face ID چهره شما را شناسایی کرده است و هیچ مکثی را تجربه نخواهید کرد.
البته اینجا فقط بحث سرعت مطرح نیست. مثلاً عینک آفتابی در محیط بیرون کاربرد زیادی دارد. فدریگی می گوید Face ID با بیشتر عینک های آفتابی، از جمله آنهایی که با درجات مختلف پلاریزه شده اند، سازگار است. او می افزاید:
می دانیم که پلاریزه بودن عینک مشکلی ایجاد نمی کند. من خودم چند عینک آفتابی پلاریزه با لنزها و درجات مختلف فیلتر دارم. بیشتر آنها به اندازه کافی نور فروسرخ را از خود عبور می دهند که برای حسگر IR کافیست، هرچند چشم انسان قادر به تشخیص آن نخواهد بود.
البته به گفته فدریگی برخی عینک های آفتابی که به هیچ وجه نور فروسرخ را عبور نمی دهند، با Face ID قابل استفاده نیستند و در این حالت باید عینک را بردارید، یا رمز عبور را به صورت دستی وارد نمایید.
او می گوید برای برخی افراد خاص، ویژگی تشخیص «توجه» عمل نمی کند. مثلاً افراد نابینا یا دچار اختلال بینایی نمی توانند مستقیماً به موبایل خیره شوند و توجه خودشان را به آن معطوف دارند.
تشخیص چهره آیفون 10 به توجه کامل و دقیق کاربر نیاز دارد
در این موارد که چهره تشخیص داده می شود (حتی با وجود عینک) اما چشم های فرد مشخص نیست، باید قابلیت «تشخیص توجه کاربر» (attention detection) را از منوی تنظیمات غیر فعال کنید. در این حالت Face ID فعال می شود، اما درجه امنیت آن نسبت به حالت عادی پایین تر می آید، چون نمی تواند تشخیص دهد که آیا کاربر مستقیماً به موبایل خیره شده یا خیر.
فردریگی در این رابطه می گوید:
می توانید قابلیت تشخیص توجه را غیر فعال کنید. در اینجا سیستم احراز هویت کمی ضعیف می شود، اما اگر به شرایطی دچارید که نمی توانید نگاه مستقیم و دقیق داشته باشید، چاره ای جز این نیست. البته اگر کلاً Face ID را نمی خواهید هم می توانید آن را خاموش کنید.
از آنجا که Face ID باید چشم ها، بینی و دهان کاربر را ببیند، طبیعیست که در برخی وضعیت ها با مشکل مواجه شود. مدیر ارشد اپل می گوید:
اگر جراح هستید یا همواره چهره خود را با پوشش خاصی می پوشانید، Face ID عمل نخواهد کرد، اما اگر کلاه یا روسری بر سر دارید، مشکلی به وجود نمی آید.
بدین ترتیب، افرادی که همواره ماسک به صورت دارند یا از روبنده استفاده می کنند، فناوری تشخیص چهره گزینه مناسبی به شمار نمی رود و آنها باید رمز عبور را به کار گیرند. فدریگی به این نکته اشاره می کند که تاچ آیدی هم با چنین وضعیتی روبروست و با دستکش یا انگشتان خیس، عمل نمی کند.
فدریگی در مورد زاویه و فاصله کاربر نسبت به موبایل در حین عملیات احراز هویت می گوید استفاده از Face ID مشابه با استفاده از دوربین جلو برای ثبت تصویر است.
سیستم Face ID در تمام زوایای طبیعی که چشم ها، بینی و دهان کاربر مشخص باشد، عمل می کند
زمانی که موبایل در فاصله مناسب قرار گرفته و صورت شما (از چشم تا دهان) در قاب تصویر دیده شود، Face ID فعال خواهد شد. در واقع سیستم تشخیص چهره در هر زاویه طبیعی بدون مشکل کار می کند، به شرطی که بتواند چشم ها، بینی و دهان شما را تشخیص دهد. البته طبیعیست که Face ID نباید همیشه با مشاهده صورت فرد در کادر، قفل موبایل را باز کند. به همین دلیل تنها زوایایی مورد قبول خواهد بود که موبایل توانایی تشخیص توجه مستقیم کاربر را داشته باشد.
بنابراین زمانی که خواب هستید، یا وقتی که با فرد دیگری صحبت می کنید، دیگران نمی توانند موبایل را روبروی صورت شما گرفته و به آن دسترسی پیدا کنند. بازگشایی قفل آیفون X به توجه مستقیم و ویژه نیاز دارد.
سیستم تشخیص چهره اپل با انواع رنگ پوست و نژاد سازگار است
همان طور که گفتیم، اپل تلاش زیادی را ترتیب داده تا داده های انحصاری را در مورد شکل ها و زوایای چهره های مختلف به دست آورد. این مجموعه، انواع چهره ها از موقعیت های جغرافیایی، سنین و نژادهای متنوع را در بر می گیرد. فدریگی می گوید اپل تست های بیشماری را انجام داده و فارغ از شرایط کاربر، در تمام موارد به خوبی عمل می کند.
پیش از این موارد متعددی از فناوری های مشابه را دیده ایم که در مواجهه با نژادهای مختلف، عملکرد ضعیفی داشتند. مثلاً یک ظرف صابون هوشمند، نمی توانست دست هایی با پوست تیره را تشخیص دهد.
به همین دلیل اپل تلاش زیادی را در هر دو بخش سخت افزار و نرم افزار به کار بسته تا مانع از بروز چنین وضعیتی برای Face ID شود. البته باید منتظر باشیم و ببینیم که این فناوری در دنیای واقعی چگونه عمل خواهد کرد.
دوربین TrueDepth مزایای دیگری را هم برای توسعه دهندگان به همراه دارد تا از ARKit یا سیستم تشخیص عمق برای ایجاد افکت های ویژه در محتوای واقعیت افزوده استفاده نمایند. فدریگی در پاسخ به عملکرد این ماژول می گوید:
هم دوربین های اصلی پشت دستگاه و هم دوربین های جلو (در آیفون X) نقشه عمق را در اختیار توسعه دهندگان قرار می دهند، بنابراین ARKit می تواند عمق تصویر را تشخیص داده و نقشه مِش را تشکیل دهد که از آن برای ایجاد افکت های مختلف استفاده می شود.
به گفته مدیر ارشد بخش سخت افزار اپل، دوربین TrueDepth جلویی در فواصل کوتاه به خوبی عمل می کند و دوربین اصلی هم برد بیشتری دارد. البته دوربین جلو از فناوری متفاوتی با هدف ویژه استفاده می کند و پروژکتور نقطه ای، قدرت تفکیک بسیار بالایی دارد.
توسعه دهندگانی که از ARKit استفاده می کنند، با استفاده از سیستم TrueDepth می توانند اطلاعات حسگر RGB را با داده های IR ترکیب کرده و نقشه مِش را به دست آورند. این مجموعه داده می تواند دقت بسیار زیادی را برای ایجاد افکت های مختلف به ارمغان بیاورد.
روایت Face ID در دنیای امروز
طبیعتاً به جز عده‌ای خبرنگار در روز معرفی آیفون X، شخص دیگری با این سیستم کار نکرده و کاربران سوالات بسیاری در موردش دارند. تعداد زیادی از این سوالات در زمان کار کردن با این سیستم امنیتی به شکل خودکار رفع خواهد شد. حقیقت این است که کاربران در حال حاضر به سیستم‌های شناسایی چهره موبایلی شک دارند. علت این شک هم قابل درک است.
کاربران هنوز به سیستم تشخیص چهره اطمینان ندارند
سازندگان موبایل از جمله سامسونگ، در گذشته نسخه‌هایی ابتدایی از این فناوری را به دست مشتریان رسانده‌اند که بلوغی در آنها دیده نمی‌شود؛ سیستمی که میتوان آن را توسط یک تصویر ساده فریب داد، این سوال را پیش می‌آورد که یک شرکت بزرگ چرا باید چنین محصولی را ارائه دهد؟
اما سیستم تشخیص چهره اپل موسوم به Face ID، یک پلتفرم شناسایی تصویر نیست و به قاب سه بعدی تمام چهره شما می‌نگرد. سطح اطمینان خود اپل از آن در حدی بالاست که می‌گوید حتی ماسک‌های هالیوودی هم برای گول زدن آن کارگشا نیستند. اپل رسماً بازی را تغییر داده است.
شاید باورش چندان ساده نباشد اما هنوز هم عده زیادی از کاربران، از گذرواژه‌های بسیار ساده و قابل حدس زدن روی موبایل‌های خود استفاده می‌کنند و رسماً هیچ علاقه‌ای هم به فعال‌سازی احراز هویت دو مرحله‌ای نشان نمی‌دهند. در نتیجه، باید قدردان دستاوردهای Touch ID در زمینه بهبود امنیت کاربران و حالا افزایش امنیت توسط Face ID بود.
اپل از مدت ها قبل برای این تکنولوژی برنامه ریزی کرده بود
اپل از سال‌ها پیش آینده را بازی کرده و همانطور که «جان گروبر» هم می‌گوید، اپل از مدت‌ها پیش می‌دانسته که قرار نیست از یک سنسور لمسی برای خوانش اثر انگشت کاربر در آیفون X بهره بگیرد. اما سوالی که مطرح میشود این است که اگر ابزارهای ما بتوانند همواره به شکل مطمئن در اختیار ما باشند، چه دریچه‌ای به سوی قابلیت‌های نو باز میشود و به شکل سریع و ایمن، چه نوع تعاملات جدیدی می‌توانیم با ابزارهای خود داشته باشیم؟
رایانش متمرکز (*) مدت‌هاست که آرام آرام جلو می‌آید و در زمینه آگاه سازی ابزارهای دیجیتالی ما تحول آفرینی نکرده است. Face ID در این زمینه می‌تواند نقشی تعیین کننده ایفا نماید و درهای زیادی را باز کند. هرچند که بهتر است پیش از باز کردن دری تازه، به عواقب آن نیز آگاه باشیم و بدانیم شاه کلید در اختیار چه فرد یا افرادی است.
فناوری ها و فرایند های مورد استفاده توسط اپل در توسعه Face ID تشابه زیادی با فرایندهای Touch ID دارند و همانند هر تکنولوژی تازه‌ای، نگرانی‌هایی در این رابطه وجود دارد. بنابراین مهم است که سوال پرسید و با دقت به پاسخ‌ها گوش فرا داد، هرچند تا کنون، پاسخ‌ها زیادی ساده بوده‌اند.
(* رایانش متمرکز -Contextual Computing- به مفهوم بهره‌گیری از سخت‌افزار و نرم‌افزار در راستای جمع‌آوری و تحلیل اطلاعات از محیط پیرامون یک دستگاه است تا در نهایت اطلاعاتی مفید، مرتبط و درست به کاربر نهایی دستگاه ارائه شود.)