¿Cómo funciona el face ID de Apple?

El celular se convirtió en un estilo de vida y es una herramienta de trabajo infaltable que nos ofrece comunicación, información y entretenimiento. En la era digital, estos teléfonos tienen más relevancia que los mismos equipos de cómputo tradicionales.

Con el pasar de los días, vemos cómo cada vez más estos dispositivos móviles nos sorprenden con sus funcionalidades, facilidades de uso, seguridad, capacidad de almacenamiento y procesamiento de datos, así como su acceso a través de biometría. Una de las últimas y más novedosas características que tienen estos dispositivos, es el reconocimiento facial que nos hace sentir como si estuviéramos viviendo una película del futuro de los años 80.

Con la aparición del Iphone X en 2017, llegaron los sistemas biométricos faciales en los smartphone, también llamado por Apple Face ID. Te has preguntado ¿Cómo funciona? ¿Qué tecnologías utiliza? Para resolver estas inquietudes primero hablaremos de la biometría facial, una tecnología desarrollada por diferentes fabricantes de teléfonos que utilizan los rasgos característicos del rostro del usuario para desbloquear sus dispositivos móviles. También es útil para confirmar pagos y operaciones bancarias.

Apple decidió incorporar este sistema biométrico, ya que al reducir el marco frontal del celular se quedó sin espacio para su botón de Touch ID (otra tecnología de autenticación biométrica que utilizando la huella dactilar) para esto utilizó un conjunto de cámaras que forman la tecnología TrueDepth, situadas en la parte superior del panel frontal, además de tener la típica cámara frontal, adicionan tres nuevas características: cámara de infrarrojos, iluminador IR y un proyector de puntos.

Esto significa que el iPhone X no nos ve solamente como suele ver una cámara frontal con una imagen en dos dimensiones, sino que hace un reconocimiento tridimensional que detecta la profundidad de las caras, así como las extensiones entre facciones: distancia entre ojos, forma y tamaño de la nariz, entre otras cosas.

El iluminador IR es utilizado como fuente de luz para que, en condiciones de poca luminosidad, el dispositivo sea capaz de reconocer tu rostro. Además, esto se combina con el proyector, que emite 30.000 puntos (invisibles por el ojo humano) en tu cara y, mediante ellos, la cámara de infrarrojos captura tu rostro. Así, es como el sistema crea un mapa 3D de tu cara.

Redes neuronales

El iPhone X verificará los escaneos (o modelos matemáticos) de su rostro contra el que configuró y almacenó en la memoria del dispositivo para ver si coincide, y si lo es, desbloquear el teléfono. Todo esto sucede en tiempo real. Apple trabajó con miles de personas en todo el mundo y tomó más de mil millones de imágenes, para desarrollar múltiples redes neuronales que ayudan en la validación biométrica y así creó su tecnología Face ID.

Apple no lo ha confirmado pero se presume que utilizan un modelo de redes neuronales denominadas siamesas. Una red neuronal siamesa está compuesta básicamente por dos redes neuronales idénticas que también comparten todos los pesos.

Esta arquitectura puede aprender a calcular distancias entre un tipo particular de datos, como imágenes. La idea es que pase pares de datos a través de las redes siamesas (o simplemente pase los datos en dos pasos diferentes a través de la misma red), la red los asigna en un espacio de características de baja dimensión , como una matriz dimensional, y luego capacite a la red para hacer esta asignación de modo que los puntos de datos de diferentes clases estén lo más lejos posible , mientras que los puntos de datos de la misma clase estén lo más cerca posible.

A11 motor neural biónico

Para procesar todos los datos necesarios para Face ID, a través del aprendizaje automático, Apple tuvo que desarrollar el motor neural A11 Bionic,  un hardware especializado, creado para un conjunto de algoritmos de aprendizaje automático.

El motor neural es un sistema de procesamiento con un diseño de doble núcleo que puede manejar 600 mil millones de operaciones por segundo y, por lo tanto, puede usarse para el reconocimiento de Face ID en tiempo real.

¿Es seguro el Face ID?

Para garantizar que Face ID no sea engañado por cosas como fotografías, Apple, incluso, trabajó con creadores de máscaras profesionales y artistas de maquillaje en Hollywood para entrenar sus redes neuronales y así proteger a Face ID contra ese tipo de intentos de suplantación. Sus datos faciales también están protegidos por un enclave seguro en el chip Bionic A11, y todo el procesamiento se realiza en el chip.

Eso significa que sus datos faciales no se envían a un servidor. Face ID también requiere su atención para desbloquear, por lo que si sus ojos están cerrados, o si está mirando hacia otro lado, no se desbloqueara. Según Apple, las posibilidades de que alguien pueda desbloquear su iPhone X con Face ID es de una en un millón, una mejora con respecto a Touch ID, que según Apple tiene una calificación de falso positivo de uno en 50.000.

No obstante, muchas personas se preguntan, ¿Pueden hackear mis datos biométricos con fotos de internet?