Face-INT

הצורך

במקרים רבים, מה שפעם היה בגדר מדע בדיוני, הופך עם השנים למציאות, מדלתות נפתחות אוטומטית ועד לטאבלטים, וכך גם במקרה של ענף הביומטריה ותחום טכנולוגיות זיהוי הפנים. מצד אחד, אמצעי זיהוי מתקדם ונוח ביותר למשתמשים, שכאילו יצא מספר מדע בדיוני, ומצד שני - כלי שניתן לניצול לרעה, מגניבת מידע רגיש ועד לגניבת זהות של ממש. 

בעולם האולטרה-מודרני והטכנולוגי בו אנו חיים, כל אחד מאתנו נדרש להזדהות מדי יום, בין אם באופן מקוון (אתרי בנקים, ביטוח, כרטיסי אשראי, קופת חולים ועוד), ובין אם באופן פיזי - בכניסה לעבודה, חדר כושר, שדה התעופה, ולפעמים אפילו בכניסה לבניין בו אנו חיים.

למעשה, בקנה מידה עולמי, השימוש המסורבל וההכרחי בכרטיסים וסיסמאות גוזל מדי יום, במצטבר, כ-1,300 שנות חיי אדם (!) לפי הערכות. ואם זה לא היה מספיק, כל הליך הזדהות שכזה הוא גם "פרצה קוראת לגנב" ועשוי להיות מועד לניסיונות פישינג (בהם אתרי אינטרנט פיקטיביים מתחזים לשירותים מוכרים, ומנסים לגנוב את פרטי ההתחברות של המשתמש, פרטי אשראי או סיסמאות).

למרות המהירות, האלגנטיות והנוחות המובנות בטכנולוגית זיהוי הפנים, המבוססת על אמצעי זיהוי אותו לא ניתן לשכוח או לאבד, בלי צורך בתמיכה טכנית בכל פעם שסיסמה נשכחת, בשל החשש הגדול לפרטיות המשתמשים ודרישות הרגולציה המחמירות באשר לאבטחת פרטי מידע הקשורים בפרטיות המשתמש, טכנולוגיות אלו עוד לא ממש הפכו לתחליף אמיתי לצרכי זיהוי אישי. זאת היות וחברות אינן מורשות לשמור ברשותן דאטה אישי רגיש, אותו יכול צד שלישי לפענח פוטנציאלית.

שוק נוסף המשווע לפתרון לבעיה זו הינו תחום ה-IoT (Internet of Things) המתפתח במהירות, ובו שלל מכשירים "חכמים", שרבים מהם דורשים הליך הזדהות של המשתמש כדי לפעול, או לצאת ממצב "נעילה", ובו יכולה טכנולוגיית זיהוי פנים יכול להחליף ביעילות רבה אמצעי זיהוי שונים - ובהם מפתחות רכב, מפתחות בית, קודנים למיניהם ועוד.

הפתרון

בפריצת דרך אמיתית עבור תחום זיהוי הפנים הביומטרי, Face-INT פיתחה אלגוריתם הצפנה ייחודי, אשר מאפשר הליך זיהוי ביומטרי ללא שמירת דאטה, וחוסך כך את הצורך בשמירה או אבטחה של המידע הביומטרי הרגיש מטבעו, בהתאם לדרישות הרגולציה העולמית.

פיתוח החברה המוגן בפטנט למעשה הופך את המידע הביומטרי בעזרת פונקציית גיבוב (Hash) לרצף מספרים ארוך מאוד, שלא ניתן לשחזר ממנו בשום דרך את הדאטה הביומטרי המקורי (One way encryption).

לקוחות המשתמשים בטכנולוגיית Face-INT יכולים, לאחר רישום קצר באמצעות הטלפון הנייד, להזדהות בכל פעם באופן קל ומהיר, באמצעות הצגת הפנים בלבד.

איך זה עובד?

בנוסף, המערכת שפיתחה החברה יכולה להמשיך לזהות משתמשים גם כאשר מראם החיצוני משתנה מעט, בזכות שימוש ברכיבי ML (למידת מכונה), ויודעת "לגשר" על שינויים כגון גידול זקן, הוספת משקפיים וכדומה, ואף להתגבר על ניסיונות הטעיה אפשריים (Anti spoofing).

הטכנולוגיה

כדי להבין את ייחודיות טכנולוגיית Face-INT, יש להבין תחילה כי בכל מערכת לזיהוי פנים קיים מנוע, שתפקידו לעבד כל תמונת פנים ולהוציא כפלט סט של ערכים (face descriptors), המשקפים ומאפיינים את אותו אדם - מבחינה מתמטית. לצורך ההפשטה, ניתן להגיד שכל ערך מבטא איזו תכונה חשובה - למשל, הגודל של כל איבר, המרחק בין העיניים, מרחק בין האוזניים לאף ועוד.

על מנת לזהות אנשים במערכת, יש לשמור את אותם הערכים בשלב הרישום, ולהפעיל פונקציה מתמטית של השוואת סט הערכים בשלב הכניסה, לכל אחד מהסטים השמורים במערכת עוד משלב ההרשמה, עד למציאת הסט הקרוב ביותר. 

אלא שמנוע זיהוי הפנים לא יכול לשחזר במדויק בכל פעם את אותם הערכים עבור אותו אדם, היות שכל שינוי הכי קטן בתנאי הצילום (כמו זווית, תאורה, הבעות פנים) וכל שכן שינויים במראה האדם במשך הזמן (שיער או איפור שונה, משקפיים, זקן וכו') - גורמים לשינוי הנתונים. 

למרות התוצאות השונות, הפונקציה שמשווה את הסטים נותנת תוצאה של הפרש קטן יחסית בין תמונות שונות של אותו אדם, והפרש גבוה בין תמונות של אנשים שונים. על בסיס הנתון הזה המערכת יכולה לספק את תוצאת הזיהוי הנכונה. 

הבעיה המרכזית במערכות זיהוי פנים קודמות, כאמור, היא ששמירת אותם סטים של ערכים בבסיס נתונים, מהווה מחסום מבחינת התקנות הרגולטוריות הקיימות ברחבי העולם, להגנה על פרטיות המשתמש.

מערכת זיהוי פנים בשיטה רגילה – תרשים להמחשה: 

לעומת זאת בשיטה שפיתחה Face-INT, האלגוריתם מסוגל לייצר סט ערכים קבוע עבור כל תמונה של אותו אדם, ולומד להתעלם מתנאי הצילום השונים, כמו גם משינויים טבעיים של אותו אדם במשך הזמן.

טכנולוגיית Face-INT - תרשים להמחשה: 

היכולת הייחודית הזו לייצר מחדש את אותו סט ערכים קבוע (דטרמניסטי), עבור אותו אדם, מאפשרת שלא לשמור את הנתונים הביומטריים, זאת באמצעות שלב נוסף – הצפנת Hash.

בשונה מהצפנה רגילה, המוגדרת כ-two way encryption, בה ניתן להצפין ערך וגם לפענח אותו באמצעות מפתח ההצפנה, הצפת Hash מוגדרת כ-one way encryption, כלומר לא ניתן לפתוח את הערך המוצפן בשום אופן, ולכן הצפנה בשיטה זו היא הדרך הבטוחה והמקובלת ביותר לשמירת סיסמאות, במערכות שונות. 

התהליך הוא אם כן, במקרה של הרשמה:

1. צילום תמונת משתמש - המנוע של Face-INT מייצר עבורו סט ערכים קבוע
2. סט הערכים מוצפן לערך Hash
3. הערך נשמר בבסיס הנתונים, גם פריצה אפשרית למערכת שבה יתגלה הערך הזה לא תספק שום מידע ביומטרי / אישי שמיש לפורצים

לאחר הרישום, בכל פעם בה מעוניין המשתמש לבצע כניסה (לוגין), המערכת מבצעת את הפעולות הבאות:

1. צילום תמונת משתמש - המנוע של Face-INT שוב מייצר עבורו סט ערכים קבוע
2. סט הערכים הנוסף מוצפן ל-Hash 
3. המערכת סורקת את מאגר הדאטה ומחפשת התאמה לצרכי אישור

מערכות קיימות לזיהוי פנים לא משתמשות כיום גם הן ב-Hash, היות ו-Face-INT היא הראשונה שהצליחה לפתח אלגוריתם המאפשר יצירת סט ערכים מוצפנים שיהיה זהה לחלוטין, בין תהליך ההרשמה לתהליך הכניסה. ללא פיתוח ייחודי ובלעדי זה, כל שינוי אף מזערי ביותר - מייצר ערך מוצפן שונה לחלוטין.

לכן, עבור הצפנת סיסמאות פשוטות, בה הסיסמא המוזנת למערכת זהה בכל פעם, קל ופשוט ליישם את השיטה, אך עבור זיהוי פנים בו המידע המתקבל הוא "רועש", מערכות אחרות פשוט לא מסוגלות לייצר סט ערכים קבוע עבור אותו אדם, וכמובן שאינן מסוגלות להצפין את אותם ערכים באופן חד כיווני, בשיטה זו.