Impresso em 3D, o rosto que enganou o reconhecimento facial dos telemóveis analisados (Forbes)

Isto soa preocupante. Investigadores testaram a segurança do reconhecimento facial biométrico em dispositivos móveis. Os resultados foram surpreendentes. O desbloquear dispositivos móveis utilizando reconhecimento facial é uma função comum nos equipamentos de gama alta. São utilizados para ir além das palavras passe, coo marcadores biométricos de reforço da segurança. Recentemente, recorrendo à impressão 3D, foi possível aceder a dispositivos utilizando um modelo do rosto do utilizador.

Impressão 3D Engana Algoritmos de Reconhecimento Facial.

No caso do reconhecimento facial, os algoritmos de visão computacional estão suficientemente desenvolvidos para não serem facilmente torneados. Para lá dos aspetos morfológicos do rosto, estes também analisam a sua topologia. Foi esta caraterística que um jornalista da Forbes testou, com resultados surpreendentes.

Para testar o nível de segurança de alguns dispositivos móveis, o jornalista digitalizou e imprimiu em 3D um modelo do seu rosto. Depois, tentou desbloquear os dispositivos, colocando a impressão 3D à frente da câmara para verificar a capacidade do algoritmo em reconhecer se, de facto, estava perante o rosto do utilizador e não uma representação. Os equipamentos testados foram um iPhone X e quatro a correr o sistema operativo Android: LG G7 ThinQ, Samsung S9, Samsung Note 8 e OnePlus 6. Telefones topo de gama, que colocam na segurança um dos seus motivos de venda.

Frente à representação 3D do rosto, apenas o iPhone recusou o desbloqueio por reconhecimento facial. Os dispositivos Android variaram no grau de rapidez com que se deixavam enganar pelo modelo. É um crédito para o investimento da Apple nesta tecnologia. A empresa trabalhou com departamentos de efeitos especiais de estúdios em Hollywood, criando modelos realistas de rostos para testar o seu algoritmo Face ID.

Condicionantes Técnicas da Impressão 3D

Esta notícia parece-nos muito preocupante. No entanto, há que avaliar a complexidade técnica do método utilizado para quebrar a segurança por reconhecimento facial. Esta experiência mostrou a vulnerabilidade destes sistemas, mas a quebra de segurança dependeu de uma conjugação de tecnologias pouco acessíveis e nada discretas.

O jornalista utilizou um modelo 3D impresso a cores . Não é um tipo de artefato que seja comum de obter num equipamento caseiro. As impressoras de polímero que permitem imprimir em 3D com diversas cores têm preços elevados, acessíveis apenas ao nível empresarial ou, quando muito, a um fablab bem financiado. Esta tecnologia está vários graus acima das impressoras FFF que democratizaram o acesso a esta tecnologia.

Digitalização 3D: Uma Tecnologia pouco Discreta

Digitalização 3D com scanner portátil (Cubify).

A tecnologia que permite obter digitalizações fiáveis a partir de elementos do real também é complexa. A digitalização 3D é efetuada com equipamentos próprios, utilizando estruturas ou scanners portáteis. Equipamentos caros, e pouco discretos. Seria complicado de montar com níveis de secretismo uma operação para capturar os dados biométricos de topologia facial de uma eventual vítima.

Há uma tecnologia mais acessível para este tipo de trabalho. A fotogrametria permite gerar modelos 3D a partir da conjugação de diversas fotografias, tiradas em sequência à volta de um objeto. Os algoritmos de fotogrametria identificam e concatenam pontos comuns a cada imagem, gerando uma malha poligonal. Uma variante desta tecnologia permite obter o modelo 3D a partir de fotogramas de capturas vídeo.

No entanto, quem trabalha com tecnologias de digitalização 3D sabe que estas não permitem obter resultados rápidos e fiáveis. Até se chegar a um modelo realista a partir de uma captura tridimensional, é preciso um minucioso trabalho de verificação e limpeza de malhas poligonais. No caso da fotogrametria, acresce uma complicação adicional. Pequenas variações na posição da forma a digitalizar, alterações de brilho e contraste ou no fundo da imagem, são o suficiente para que o algoritmo não gere um modelo fiável.

Será Esta Uma Quebra Grave de Segurança?

Até que ponto devemos ficar preocupados com esta experiência? Não é inconcebível que cibercriminosos ou agências governamentais disponham dos recursos necessários para este tipo de spoofing. Bem como a persistência para se conseguir uma captura fiável de dados biométricos em 3D. No entanto, estas não são tecnologias cujo uso rápido e fiável esteja ao alcance de qualquer pessoa. O potencial está lá, mas esta falha de segurança não é tão grave quanto parece.

A ideia que a interação com um simples dispositivo nas mãos de um agente mal intencionado permita gerar um modelo 3D do rosto de uma vítima é algo que ficaria bem num argumento policial futurista. Mas não corresponde ao corrente estado da arte, nem às tendências de futuro próximo, das tecnologias de digitalização e impressão 3D. Essencialmente, este método para quebrar a segurança é demasiado elaborado. Há formas mais simples e rápidas de ter acesso indevido a um dispositivo móvel. De qualquer forma, há um conselho de segurança digital que é fundamental. Proteger os seus dados com combinações fortes de palavras-passe é essencial. Os ataques elaborados, muitas vezes apenas sublinham a importância das proteções mais elementares.

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Professor de TIC e coordenador PTE no AEVP onde dinamiza os projetos As TIC em 3D, LCD - Clube de Robótica; Fab@rts: o 3D nas Mãos da Educação, distinguido com prémio de mérito da Rede de Bibliotecas Escolares. Distinguido com o prémio Inclusão e Literacia Digital em 2016 (FCT/Rede TIC e Sociedade). Licenciado em ensino de Educação Visual e Tecnológica, Mestre em Informática Educacional pela Universidade Católica Portuguesa. Correntemente, frequenta pós-graduação em Programação e Robótica na Educação pelo Instituto de Educação da Universidade de Lisboa. Tutor online na Universidade Aberta. Formador especializado em introdução à modelação e impressão 3D em contextos educacionais na ANPRI (Associação Nacional de Professores de Informática) e CFAERC. Co-criador do projeto de robótica educativa open source de baixo custo Robot Anprino. Colaborador do fablab Lab Aberto, em Torres Vedras. O seu mais recente projeto é ser um dos coordenadores do concurso 3Digital, que estimula a utilização de tecnologias 3D com alunos do ensino básico e secundário.