Adam Kos Nicht alle Smartphones nutzen die gleiche Face-Unlock-Technologie. Manche sind sicherer, andere weniger. Einige scannen in 3D, andere in 2D. Doch trotz der wachsenden Bedeutung der Sicherheit sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass nicht alle Gesichtserkennungsimplementierungen gleich sind.
Gesichtserkennung mit der Kamera
Wie der Name schon sagt, basiert diese Technik auf der Frontkamera Ihres Geräts, um Ihr Gesicht zu identifizieren. Nahezu alle Android-Smartphones verfügen seit der Veröffentlichung von Android 4.0 Ice Cream Sandwich im Jahr 2011 über diese Funktion, lange bevor Apple seine Face ID auf den Markt brachte. Die Funktionsweise ist ganz einfach. Wenn Sie die Funktion zum ersten Mal aktivieren, werden Sie von Ihrem Gerät aufgefordert, Bilder Ihres Gesichts aufzunehmen, manchmal aus verschiedenen Blickwinkeln. Anschließend extrahiert es mithilfe eines Softwarealgorithmus Ihre Gesichtszüge und speichert sie zur späteren Bezugnahme. Von nun an wird bei jedem Versuch, das Gerät zu entsperren, das Livebild der Frontkamera mit den Referenzdaten verglichen.
Die Genauigkeit hängt hauptsächlich von den verwendeten Softwarealgorithmen ab, sodass das System alles andere als perfekt ist. Noch komplizierter wird es, wenn das Gerät Variablen wie unterschiedliche Lichtverhältnisse, Veränderungen im Erscheinungsbild des Benutzers und insbesondere die Verwendung von Accessoires wie Brillen und Schmuck berücksichtigen muss. Während Android selbst eine API zur Gesichtserkennung bietet, haben Smartphone-Hersteller im Laufe der Jahre auch eigene Lösungen entwickelt. Insgesamt bestand das Ziel darin, die Erkennungsgeschwindigkeit zu verbessern, ohne die Genauigkeit zu stark zu beeinträchtigen.
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Vratislav Holub Gesichtserkennung basierend auf Infrarotstrahlung
Für die Infrarot-Gesichtserkennung ist zusätzliche Hardware zur Frontkamera erforderlich. Allerdings sind nicht alle Infrarot-Gesichtserkennungslösungen gleich. Bei der ersten Methode wird ein zweidimensionales Bild Ihres Gesichts aufgenommen, ähnlich wie bei der vorherigen Methode, jedoch stattdessen im Infrarotspektrum. Der Hauptvorteil besteht darin, dass Infrarotkameras keine gute Beleuchtung Ihres Gesichts erfordern und auch in schwach beleuchteten Umgebungen funktionieren können. Außerdem sind sie wesentlich widerstandsfähiger gegen Einbruchsversuche, da Infrarotkameras Wärmeenergie zur Bilderzeugung nutzen.
Gesicht ID
Während die 2D-Infrarot-Gesichtserkennung herkömmlichen, auf Kamerabildern basierenden Methoden bereits weit voraus ist, gibt es einen noch besseren Weg. Das ist natürlich Apples Face ID, die mithilfe einer Reihe von Sensoren eine dreidimensionale Darstellung Ihres Gesichts erfasst. Diese Methode nutzt die Frontkamera tatsächlich nur teilweise, da die meisten Daten von den anderen Sensoren erfasst werden, die Ihr Gesicht scannen. Dabei kommen ein Illuminator, ein Infrarot-Punktprojektor und eine Infrarotkamera zum Einsatz.
Der Illuminator beleuchtet Ihr Gesicht zunächst mit Infrarotlicht, der Punktprojektor projiziert 30 Infrarotpunkte darauf, die von einer Infrarotkamera erfasst werden. Letzterer erstellt eine Tiefenkarte Ihres Gesichts und erhält so genaue Gesichtsdaten. Alles wird dann von der Neural Engine ausgewertet, die bei Aktivierung der Funktion eine solche Karte mit den erfassten Daten vergleicht.
Face Unlock ist praktisch, aber möglicherweise nicht sicher
Unbestritten ist die 3D-Gesichtserkennung mittels Infrarotlicht die sicherste Methode. Und Apple weiß das und belässt daher trotz des Unmuts vieler Nutzer die Aussparung im Display ihrer iPhones, bis sie herausgefunden haben, wo und wie sie die einzelnen Sensoren verstecken können. Und da Ausschnitte in der Android-Welt nicht getragen werden, ist die erste Technik, die nur auf Fotos setzt, hier üblich, wenn auch ergänzt durch zahlreiche smarte Algorithmen. Dennoch erlauben die meisten Hersteller solcher Geräte den Einsatz für sensiblere Anwendungen nicht. Deshalb hat beispielsweise in der Android-Welt die Technologie des Ultraschall-Fingerabdrucklesers unter dem Display mehr Gewicht.
Konzept-iPhone mit Touch ID unter dem Display
Daher legt das Zertifizierungsprogramm für mobile Dienste von Google im Android-System Mindestsicherheitsgrenzen für verschiedene biometrische Authentifizierungsmethoden fest. Weniger sichere Entsperrmechanismen, etwa die Gesichtsentsperrung mit der Kamera, werden dann als „bequem“ eingestuft. Vereinfacht gesagt können sie nicht zur Authentifizierung in sensiblen Anwendungen wie Google Pay und Banktiteln verwendet werden. Mit der Face ID von Apple kann man alles sperren und entsperren, aber auch damit bezahlen usw.
Bei Smartphones werden biometrische Daten normalerweise in sicherheitsgeschützter Hardware im System-on-Chip (SoC) Ihres Geräts verschlüsselt und isoliert. Qualcomm, einer der größten Hersteller von Chips für Smartphones mit Android-System, verbaut in seinen SoCs eine Secure Processing Unit, Samsung verfügt über Knox Vault und Apple hingegen über ein Secure Enclave-Subsystem.
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Vergangenheit und Zukunft
Umsetzungen auf Basis von Infrarotlicht sind in den letzten Jahren eher selten geworden, obwohl sie am sichersten sind. Abgesehen von iPhones und iPad Pros verfügen die meisten Smartphones nicht mehr über die notwendigen Sensoren. Nun ist die Situation ganz einfach und es klingt eindeutig nach einer Apple-Lösung. Es gab jedoch eine Zeit, in der viele Android-Geräte, von der Mittelklasse bis zum Flaggschiff, über die nötige Hardware verfügten. So waren beispielsweise das Samsung Galaxy S8 und S9 in der Lage, die Iris des Auges zu erkennen, Google bot in seinem Pixel 4 eine Gesichtsentsperrung namens Soli an und die 3D-Gesichtsentsperrung war auch auf dem Huawei Mate 20 Pro verfügbar. Du möchtest aber keinen Ausschnitt? Sie werden keine IR-Sensoren haben.
Trotz ihrer Entfernung aus dem Android-Ökosystem ist es jedoch möglich, dass solch hochwertige Gesichtserkennung irgendwann zurückkehren wird. Unter dem Display befinden sich nicht nur Fingerabdrucksensoren, sondern auch Kameras. Daher ist es wahrscheinlich nur eine Frage der Zeit, bis Infrarotsensoren die gleiche Behandlung erfahren. Und in diesem Moment werden wir uns endgültig von Ausschnitten verabschieden, vielleicht sogar bei Apple.
Nun ja, ich würde sagen, dass sich Android damit nicht auseinandersetzen muss, da es seine Fingerabdrucksensoren nicht entfernt hat und im Allgemeinen niemanden dazu zwingt, eine solch wahnsinnige Methode anzuwenden.