ما هو اكتشاف الحيوية والتزييف البيومتري؟

إذا كنت تعتمد على القياسات الحيوية في عمليات التسجيل أو المصادقة، فإنّ كشف حيوية المستخدم (المعروف أيضًا بكشف هجمات التزييف ، PAD) يُعدّ أمرًا بالغ الأهمية لمنع انتحال الهوية البيومترية ، بدءًا من الصور المطبوعة وإعادة عرض الشاشة وصولًا إلى الأقنعة ثلاثية الأبعاد والتزييف العميق. عند تطبيقه بشكل صحيح، يُثبت كشف حيوية المستخدم وجود شخص حقيقي عند المستشعر قبل أي عملية تعرّف أو مطابقة.

إجابة سريعة: كيف يوقف اكتشاف الحيوية التزييف

يكشف نظام الكشف عن حيوية البيانات عن الإشارات البيومترية الحية، ويميزها عن هجمات التزييف، وذلك باستخدام إما إشارات فعّالة (مثل الرمش، أو تحريك الرأس، أو كلمات عشوائية) أو تحليل سلبي (مثل الملمس، أو الاستجابة للضوء، أو مؤشرات العمق، أو الحركات الدقيقة). يحدد معيار ISO/IEC 30107-3 كيفية تقييم هجمات التزييف والإبلاغ عنها ، مما يتيح مقارنة عادلة بين مختلف الموردين.

التعاريف والمفاهيم الأساسية

هجوم العرض (PA): أية محاولة لتخريب جهاز استشعار حيوي باستخدام قطعة أثرية (صورة، فيديو، قناع) أو وسائط تم التلاعب بها (إعادة تشغيل، تزييف عميق).

اكتشاف هجوم العرض التقديمي (PAD): آليات الكشف عن الآثار الجانبية والإبلاغ عن النتائج بطريقة موحدة؛ ISO / IEC 30107-3 يحدد طرق الاختبار وإعداد التقارير حتى يتمكن المشترون من مقارنة الحلول. 

تطورت عمليات انتحال الشخصية البيومترية. اعتمدت عمليات المصادقة الشخصية المبكرة على المطبوعات ثنائية الأبعاد؛ بينما تستخدم الهجمات الأحدث إعادة عرض OLED عالية الدقة، وأقنعة ثلاثية الأبعاد مُحكمة، ومقاطع فيديو مُزيفة مُولّدة بالذكاء الاصطناعي. تُحلل خوارزميات المصادقة الشخصية الحديثة إشارات متعددة (مثل: الملمس الدقيق للجلد، والاستجابات الضوئية، والعمق/الأشعة تحت الحمراء) لتحديد ما إذا كانت العينة حقيقية. 

الكشف عن الحيوية النشطة مقابل السلبية

• حيوية نشطةيستجيب المستخدم لمطالبة - يرمش، يبتسم، ينعطف يسارًا/يمينًا، ينطق عبارة. الإيجابيات: نموذج ذهني بسيط؛ قوي ضد الهجمات ثنائية الأبعاد الأساسية. السلبيات: يُضيف بعض الاحتكاك؛ يمكن تعلم/محاكاة المطالبات إذا طُبّقت بطريقة ساذجة. 
• حيوية سلبيةلا توجد مطالبات. يستنتج النموذج حيوية الصورة من الإشارات الطبيعية (الملمس، اختلاف المنظر الحركي، PPG عن بُعد، انعكاسات العدسات). الإيجابيات: تجربة مستخدم رائعة؛ قابل للتطوير لتطبيقات KYC عالية الجودة. السلبيات: صعوبة في البناء؛ يجب مواكبة الإضافات الصوتية الجديدة والتزييفات العميقة. 

من الناحية العملية، تجمع العديد من المنصات بين الاثنين من خلال تدفقات تكيفية مع المخاطر : تبدأ بشكل سلبي، ثم تصعد إلى عمليات فحص نشطة أو متعددة الوسائط عندما تكون المخاطر عالية (على سبيل المثال، شذوذ السرعة، TOR، محاكاة الجهاز).

طرق الكشف التي ستراها في الميدان

• تحليل الملمس والانعكاس:يظهر الجلد نسيجًا دقيقًا واستجابات ضوئية تختلف عن تلك الموجودة على الشاشات والوسائط المطبوعة.
• الحركات الدقيقة والإشارات الزمنية:من الصعب إعادة تشغيل الرمشات اللاإرادية للعين، أو اهتزاز الرأس الخفيف، أو إشارات تدفق الدم عبر الإطارات بشكل مقنع.
• استشعار العمق والأشعة تحت الحمراء:يمكن للضوء المنظم أو ToF أن يتسبب في فشل عمليات المحاكاة الساخرة ثنائية الأبعاد؛ ويسلط الضوء بالأشعة تحت الحمراء الضوء على الاختلافات المادية.
• التحدي والاستجابة (نشط):تؤدي المطالبات العشوائية إلى زيادة تكلفة المهاجم.
• المتعدد الوسائط:يمكن أن يؤدي الجمع بين إشارات الوجه والصوت والجهاز إلى تقليل القبولات الخاطئة بشكل أكبر.

يصف البائعون هذه التقنيات بشكل مختلف، ولكنها تتطابق مع فئات PAD المعترف بها في أدبيات الصناعة وأدلة المشترين.

ما هي بعض أنواع تزوير البيانات الحيوية؟

تتوافق أنواع مختلفة من انتحال البيانات الحيوية مع أساليب مصادقة مختلفة، وتستغل نقاط ضعفها. ونتيجةً لذلك، يمكن لهجمات العرض استهداف العديد من وسائل المصادقة الحيوية، بما في ذلك: