蘋果高管分享Face ID白皮書 詳解先進技術

蘋果軟體工程主管 Craig Federighi 已經分享了很多面容 ID 識別技術的功能。現在，蘋果分享了一份很詳細的面容 ID 安全白皮書，可以讓我們了解面容 ID 的先進技術和安全性。這份白皮書解釋了面容 ID 如何工作，在什麼樣的條件下可以工作，以及如何設置，包括一些可以導致面容 ID 被禁用的操作。

要使用面容 ID，您必須在 iPhone 上設置密碼。在以下情況下，您必須輸入密碼以完成額外安全驗證：

設備剛剛開機或重新啟動。

設備處於鎖定狀態已超過 48 小時。

在過去的六天半內沒有使用密碼解鎖過設備，且在過去的 4 小時內沒有通過面容 ID 解鎖過設備。

設備收到了遠程鎖定命令。

面部匹配嘗試失敗五次後。

在同時按住任一音量按鈕和側邊按鈕 2 秒鐘以關機/發起 SOS 緊急聯絡之後。

下面是完整的技術介紹：

太長了，不過有所擔心用戶可以看看

我們的很多數字生活記錄都儲存在 iPhone 上，保護這些信息的安全非常重要。與 Touch ID 利用指紋技術實現認證的變革一樣，面容 ID 利用面部識別技術改變了認證的方式。面容 ID 利用最新的原深感攝像頭系統和多項先進技術，能夠準確地映射您面部的幾何結構，從而提供安全直觀的認證方法。

您只需看一眼，面容 ID 就能安全地解鎖您的 iPhone X。您可以利用這項技術來授權 iTunes Store、App Store、iBooks Store 中的購買操作和 Apple Pay 的付款操作。開發人員也可以讓您使用面容 ID 來登錄他們的應用。當前支持 Touch ID 的應用會自動支持面容 ID。

先進技術

用於實現面容 ID 的技術是我們迄今為止開發出的一些最先進的硬體和軟體。原深感攝像頭會通過投射並分析 30,000 多個不可見的點來捕獲準確的面部數據，進而創建您面部的深度圖；另外它還會捕獲您面部的紅外圖像。A11 仿生晶元的神經網路引擎有一部分安全存放於 Secure Enclave 中，它會將深度圖和紅外圖像轉換為數學表示形式，然後再將這個表示形式與註冊的面部數據進行對比。

面容 ID 會自動適應您的外觀變化，如化妝或長出面部毛髮。如果您的外觀出現了更為顯著的變化（如剃掉了絡腮鬍），面容 ID 會先讓您使用密碼來驗證身份，然後再更新您的面部數據。在您穿戴帽子、圍巾、眼鏡、隱形眼鏡和各種太陽眼鏡時，面容 ID 可以正常工作。此外，它在室內、室外，甚至全黑環境中也能正常工作。

要開始使用面容 ID，您需要先註冊自己的面部。您可以在初始設置過程中完成這一操作，也可在稍後前往「設置」>「面容 ID 與密碼」中完成這一操作。使用面容 ID 解鎖 iPhone X 時，您只需看一眼即可。面容 ID 需要使用原深感攝像頭掃描您的面部，您可以將 iPhone X 平放在某個表面上，也可以自然地握持著手機。原深感攝像頭的視野範圍與用前置攝像頭進行拍照或 FaceTime 通話時的視野範圍相似。當設備距離面部不超過一臂遠（距離面部 25—50 厘米）時，面容 ID 的工作性能最佳。

在抬起以喚醒 iPhone X，輕點以喚醒屏幕，或有通知傳入而喚醒屏幕等情況下，原深感攝像頭會智能激活。每次您解鎖 iPhone X 時，原深感攝像頭都會採集準確的深度數據和紅外圖像來對您進行識別。系統會將這些信息與儲存的數學表示形式進行匹配，以完成認證。

安全保護措施

安全性對我們所有人來說都至關重要，它保證我們設備上的信息安全無慮。我們採取了一些重要措施來保護您的信息，就和我們針對 Touch ID 採取的保護措施一樣。面容 ID 利用原深感攝像頭和機器學習技術，提供了一種安全的認證解決方案。面容 ID 數據（包括您面部的各種數學表示形式）會被加密，並由僅供 Secure Enclave 使用的密鑰加以保護。

人群中任意一個人看向您的 iPhone X 並使用面容 ID 解鎖設備的概率大概為 1/1,000,000（而 Touch ID 為 1/50,000）。作為一項額外的保護措施，面容 ID 只允許匹配嘗試失敗五次，之後便需要輸入密碼。這一統計概率值對於部分人群有所不同，其中包括雙胞胎、和您長得很像的兄弟姐妹，以及未滿 13 周歲的兒童，因為他們可能還未完全形成明顯的面部特徵。如果您對這一技術存有疑慮，建議您使用密碼進行認證。

面容 ID 會匹配深度信息，而這些信息在列印件或 2D 數字照片中無法找到。它在設計中採用了複雜的反欺詐神經網路，可防範利用面具或其他技術進行的欺詐。面容 ID 甚至還具備面部動作感知能力。它能夠識別您的眼睛有沒有睜開並看向設備。這樣，其他人就更難在您不知情的情況下（如在您睡著時）解鎖您的 iPhone 了。

要使用面容 ID，您必須在 iPhone 上設置密碼。在以下情況下，您必須輸入密碼以完成額外安全驗證：

設備剛剛開機或重新啟動。

設備處於鎖定狀態已超過 48 小時。

在過去的六天半內沒有使用密碼解鎖過設備，且在過去的 4 小時內沒有通過面容 ID 解鎖過設備。

設備收到了遠程鎖定命令。

面部匹配嘗試失敗五次後。

在同時按住任一音量按鈕和側邊按鈕 2 秒鐘以關機/發起 SOS 緊急聯絡之後。

如果您的設備丟失或被盜，您可以使用「查找我的 iPhone」丟失模式，以防止他人利用面容 ID 解鎖您的設備。

隱私

Apple 非常重視保護隱私。面容 ID 數據（包括您面部的各種數學表示形式）會通過 Secure Enclave 進行加密並得到保護。這些數據會在您使用面容 ID 的過程中（包括認證成功時）不斷得到優化和更新，以改進您的體驗。如果面容 ID 檢測到了相近的匹配項，但客戶隨後又通過輸入密碼解鎖了設備，它也會更新這些數據。

面容 ID 數據不會離開設備，也永遠不會備份到 iCloud 或其他任意位置。只有當您希望將面容 ID 診斷數據提供給 AppleCare 以獲取支持時，這些信息才會從您的設備傳輸出去。即使在這種情況下，數據也不會自動發送給 Apple；您可以先查看並批准診斷數據，然後再發送。

選擇註冊使用面容 ID 後，您可以控制它的使用方式，也可以隨時停用它。例如，如果您不想使用面容 ID 來解鎖自己的 iPhone，請打開「設置」>「面容 ID 與密碼」>「使用面容 ID」，然後停用「iPhone 解鎖」。要停用面容 ID，請打開「設置」>「面容 ID 與密碼」，然後輕點「重設面容 ID」。這樣做會刪除您設備中的面容 ID 數據，包括您面部的各種數學表示形式。如果您選擇使用「查找我的 iPhone」或通過抹掉所有內容和設置來抹掉或還原您的設備，所有面容 ID 數據都會被刪除。

即使您沒有註冊使用面容 ID，原深感攝像頭仍會智能激活，以支持面部動作感知功能，例如在您沒有看向 iPhone 時調暗顯示屏，或是在您看向設備時調低提醒音量。例如，在您使用 Safari 時，設備會檢查以確定您有沒有看向設備；如果沒有，則關閉屏幕。如果您不想使用這些功能，可打開「設置」>「通用」>「輔助功能」，然後停用「面部動作感知功能」。

在受支持的應用中，您可以啟用面容 ID 認證功能。系統只會通知相關應用認證有沒有成功。應用無法訪問與已註冊的面部關聯的面容 ID 數據。

安全性

iPhone 和原深感攝像頭系統都經過全面測試，符合國際安全標準。原深感攝像頭系統在正常使用條件下非常安全。由於輸出很低，這個系統不會對眼睛或皮膚造成任何傷害。在維修或拆解設備的過程中，可能會損壞紅外發射器，所以您的 iPhone 應始終由 Apple 或授權服務提供商進行檢修，這一點至關重要。原深感攝像頭系統具備篡改檢測功能。如果檢測到篡改，這個系統可能會出於安全原因而被停用。

在通過某些類型的攝像頭查看時，您可能會注意到原深感攝像頭會發光。這是正常現象，因為部分攝像頭或許能夠檢測到紅外光。有人可能還注意到，在很暗的房間內查看時，原深感攝像頭會發出微光。在極黑的環境中，這是正常現象。

輔助功能

輔助功能是 Apple 產品不可或缺的一部分。活動不便的用戶可在註冊期間選擇「輔助功能選項」，這樣用戶無需充分轉動頭部，即可捕捉不同角度的數據；而且，仍能做到安全使用，不過您在看向 iPhone X 時動作要更為一致。

面容 ID 還配備相應的輔助功能，可為盲人或視力不佳者提供支持。如果您不希望面容 ID 要求您睜開眼睛看向 iPhone X，可打開「設置」>「通用」>「輔助功能」，然後停用「需要注視以啟用面容 ID」。如果您在初始設置過程中啟用了 VoiceOver，則這個功能會自動停用。

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