Систему распознавания лиц можно обмануть, заставив принять одного человека за другого

Top4anskiy

Ученик
Специалисты McAfee нашли потенциальную уязвимость в системах аутентификации с использованием распознавания лиц,

Используя нейросети, специалисты компании McAfee смогли загрузить в систему распознавания лицо человека так, что она приняла его за лицо другого человека.

Технологии с использованием биометрических систем распознавания лиц все чаще применяются верификации пользователя. Они нередко заменяют собой пароли, и другие способы аутентификации. Ярким примером этого является iPhone. Начиная с iPhone X в 2017 году, распознавание лиц стало новым стандартом для аутентификации пользователя на его мобильном устройстве. В то время как Apple использует расширенные функции, такие как глубина отображения целевого лица, многие другие мобильные устройства реализовали более простые методы, основанные на особенностях самого лица: расположение глаз, ширину носа и другие особенности, которые в совокупности могут точно идентифицировать одного пользователя.

Еще один новый вариант использования систем распознавания лиц - правоохранительные органы. В 2019 году столичная полиция в Лондоне объявила о развертывании сети камер, предназначенных для помощи полиции в идентификации преступников или пропавших без вести. Хотя эта инициатива вызывает большие споры, Великобритания не единственная, кто ее внедряет. Другие крупные страны и города опробовали или внедрили варианты распознавания лиц с согласия населения или без него. В Китае многие системы поездов и автобусов используют распознавание лиц для идентификации и аутентификации пассажиров при посадке или высадке из самолета. Торговые центры и школы по всей стране все чаще используют аналогичные технологии.

Правозащитники и борцы за справедливость в некоторых странах всячески пытаются ограничить использование таких систем властями, которые внедряют подобные технологии, никому об этом даже не сообщив.

Многие аэропорты развернули системы распознавания лиц, чтобы помочь или заменить взаимодействие с людьми при проверке паспортов. Концепция паспортного контроля через распознавание лиц довольно проста. Камера снимает видео в реальном времени или делает фотографии вашего лица, а служба проверки, при надобности, сравнивает их с уже существующей вашей фотографией, собранной ранее. Это может быть паспорт или ряд других источников, таких как база данных Если он совпадает, удостоверяется владелец паспорта.

В исследовании Стива Повольны, главы департамента высокотехнологичных угроз, и Джесса Чика, работавшего раньше в McAfee, говорится о том, что автоматизированные системы распознавания потенциально уязвимы перед злоумышленниками. Авторы проэксперементировали со своими собственными лицами и смогли сделать так, что система распознавания лиц приняла лицо одного из них за лицо другого.

Специалисты создали нейросеть на основе генеративно-состязательных систем СycleGAN и StyleGAN, используемых для переноса стиля изображения в фотографии или компьютерной графике. Система CycleGAN анализирует исходное изображение и может менять фоны, текстуру и другие черты исходного изображения, превращая его в другое, причем весьма правдоподобное.

Так, например, эта система позволяет переносить героя одной компьютерной игры в виртуальный ландшафт другой игры или превращать фотографию лошади в фотографию зебры так правдоподобно, что, если не видеть исходника, можно подумать, что это фотография настоящей зебры.
Чтобы видеть скрытое содержание Зарегистрируйтесь на форуме!

В свою очередь, нейросеть StyleGAN может генерировать весьма правдоподобные изображения лиц несуществующих людей на основе нескольких фотографий реальных людей.

Задача их команды заключалась в том, чтобы проверить, смогут ли они создать изображения в формате паспорта, которые убедят систему распознавания лиц в том, что человек А, находящийся в воображаемом запретном для полетов списке, на самом деле был человеком Б, сообщником, который абсолютно чист.

Предполагается, что у человека A нет цифрового изображения в соответствующей правительственной системе, а у человека B есть.
Человек Б использует структуру CycleGAN, чтобы преобразовать изображение Человека А в изображение Человека Б. Получившееся изображение выглядит похожим и на одного и на другого, но в то же время отличается. Система отмечает присутствие лица B, сообщника, у которого нет ограничений на передвижение.

Для этого они сфотографировали свои лица с разными выражениями, под разными углами и при разном освещении около 1500 раз, загрузили эти изображения в open-source нейросеть FaceNet.

Чтобы видеть скрытое содержание Зарегистрируйтесь на форуме!
Затем исследовательская группа интегрировала архитектуру CycleGAN + FaceNet и начала обучать модель.

После нескольких этапов обучения удалось получить качественное изображения Человека Б, подходящее для фото на паспорт.


Поддельное изображение Субъекта Б
​
Таким образом злоумышленники могут обмануть систему распознавания лиц, загрузив в чип своего паспорта лицо другого человека. Естественно, такой трюк не позволит обмануть живого сотрудника службы безопасности, но это и не было целью проекта. Задача авторов была продемонстрировать, что чрезмерная зависимость только от автоматических систем может нанести существенный вред.
 
Сверху Снизу