Az algoritmus hamis útlevélképeket észlel
Az automatizált arcfelismerés rendszerei egyre nagyobbak. Ezek azonban nem hamisításbiztosak. A kutatók most megtalálták a módját, hogy legalább kiszűrjék a speciális módon manipulált dokumentumokat - úgynevezett morfondírozással.
Két valós képet (bal és jobb) egyesítettek egy digitális képpé (középen).
Fotó: Fraunhofer HHI
Korábban az emberek azonosítása egyszerű kérdés volt: Például a repülőtéren végzett ellenőrzés során a tiszt megnézte a személyi igazolványban szereplő fényképet, majd szigorúan az arcába nézett az előtte lévő személynek. Gyakran kiderült, hogy egy néhány éves kép már nem feltétlenül pontosan reprodukálja a valóságot. Még néhány font, szakáll vagy új szemüveg torzította a benyomást. A biometrikus adatokkal ez más. Ha digitális változatban elérhetők az útlevélben, a határellenőrzés munkatársai lefényképezhetik az érintettet, és egy speciális számítógépes program közvetlenül a helyszínen értékeli a hasonlóságokat. Ez a módszer nagyon értelmes. Mivel a releváns mérési pontok, például a szem megkönnyebbülése, diéta mellett sem változnak.
A digitális összehasonlítás azonban új problémákat vet fel. Az egyik morfondíroz. Egy kutatócsoport pontosan ezt akarja megakadályozni. A tudósok többek között a Fraunhofer Termelési Rendszerek és Tervezési Technológia Intézetből és a Fraunhofer Távközlési Intézetből, a Heinrich Hertz Intézetből (HHI) érkeznek.
Morphing: Két valós képből hamisítvány jön létre
Az automatizált arcellenőrzéseket a gyakorlatban egyre gyakrabban használják, és nem csak célzott személyes ellenőrzésekre. Például nyilvános helyeken történő automatikus vizsgálat segítségével a bűnözőket át kell fedni, míg a hasonló programoknak kisebb mértékben az ellenkezőjét kell elérniük, mégpedig a személyes adatok biztonsága érdekében - az automatikus arcfelismerést az okostelefonok feloldásához is használják.
Mindez azon az elven alapul, hogy az ember biometrikus adatai abszolút egyediek. Ez valójában így van, de a szoftver csak az egyes pontokat választja ki az összehasonlításhoz. Ezekkel digitálisan is lehet manipulálni. Különösen a morfondírozás problematikus ebben a tekintetben. Leegyszerűsítve: két arckép összeolvad egyetlen. Ezután mindkét fénykép tulajdonságait tartalmazza. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy két ember használhatja az igazolványt anélkül, hogy az automatikus arcfelismerés riasztást váltana ki. A bűnöző alapvetően egy ártatlan polgár arcával ruházhatja fel magát, legalábbis az irataiban.
A neurális hálózatok megtalálják a digitális eltéréseket
A morfondírozást nem feltétlenül lehet felismerni megfelelő szoftver nélkül. Az elkövetők tehát manipulált képet nyújthatnak be, ha személyi igazolványt kérnek - és valódi dokumentumot kapnak hamisított fényképpel. Az automatikus arcfelismerés feltételezett kiegészítő biztonsági szintje nagyon problematikus egy ilyen eljárás során, mert a tisztek hajlamosak erre támaszkodni. Az ANANAS projekt rövidítése: "Anomália-felderítés az arckép-alapú hitelesítési rendszerek elleni támadások megelőzése érdekében" az érintett tudósok megpróbálják kordában tartani az ilyen nehézségeket. Ehhez gépi tanulást használnak, különösen összetett neurális hálózatokkal dolgoznak, amelyek számos szintből állnak, amelyek többrétegű struktúrákban kapcsolódnak egymáshoz. Állítólag az agy neuronszerkezetét utánozzák, és matematikai számítási egységeken keresztül kapcsolódnak egymáshoz.
A kutatók úgy képezték ki ezeket a neurális hálózatokat, hogy kezdetben számos valós és átformált arcképpel táplálták a rendszereket. Az algoritmus azonosította a mintákat, így a kutatók szerint a hálózatok képesek felismerni a manipulált képeket az ebből eredő változások alapján, "különösen olyan szemantikai területeken, mint az arcvonások vagy a szem kiemelései" - mondja Peter. Eisert, a Fraunhofer HHI Vision & Imaging Technologies részlegének vezetője.
Mesterséges intelligenciával akadályozza meg a bűnözőket
A kutatók elégedettek voltak a tesztfuttatások eredményeivel: a szoftver az esetek több mint 90% -ában megtalálta a megformált képeket. A tudósok azonban még nem voltak ezzel megelégedve: "A probléma az, hogy nem tudja, hogyan döntött az ideghálózat" - mondja Eisert. Speciálisan kidolgozott algoritmusok segítségével csapata ezért azt is meg akarja tudni, hogy az arckép mely régiói relevánsak a döntés szempontjából. Ez még megbízhatóbban segíthet a morfondírozásban. Gyakran például a szem jelzi, hogy a kép valóságos vagy hamis.
Ez a kutatás azonban még korántsem ért véget. „A bűnözők visszafoghatják az egyre kifinomultabb támadási módszereket, például a mesterséges intelligencia területéről származó olyan eljárásokra, amelyek teljesen mesterséges arcképeket generálnak. Ideghálózatunk optimalizálásával megpróbálunk egy lépéssel előrébb lépni a hamisítók előtt, és azonosítani tudjuk a jövőbeni támadásokat ”- mondja Eisert. Célja a kifejlesztett szoftver integrálása a határellenőrzés meglévő arcfelismerési rendszereibe.