Când deschizi un cont bancar de pe telefon și aplicația îți cere să îți miști capul în fața camerei, în spate se întâmplă ceva mai complicat decât pare. Sistemul nu compară doar fața ta cu fotografia din act. Încearcă, mai întâi, să stabilească dacă în fața camerei se află un om viu, prezent în acel moment.
Problema este veche în biometrie și are un nume: cum deosebești o persoană de o reprezentare a acelei persoane. O fotografie tipărită, un ecran de telefon, o mască de silicon și un chip real produc, toate, o imagine facială. Diferențele dintre ele sunt subtile și fizice.
Metodele de detecție de vivacitate se împart în două familii.
Prima este cea pasivă, în care utilizatorul nu trebuie să facă nimic special. Sistemul analizează proprietăți ale imaginii care diferă între un chip real și o reproducere.
Pielea reflectă lumina altfel decât hârtia sau sticla: are o componentă de împrăștiere sub suprafață, ceea ce dă un aspect pe care materialele plate nu îl reproduc fidel. Un ecran fotografiat produce adesea un tipar de interferență numit moaré, invizibil ochiului dar detectabil algoritmic.
O suprafață plană nu are relieful unei fețe: când capul se mișcă puțin, punctele apropiate de cameră se deplasează mai mult decât cele îndepărtate, iar acest efect de paralaxă lipsește la o fotografie. Unele sisteme merg mai departe și caută variații periodice minuscule ale culorii pielii, produse de circulația sângelui, un semnal cunoscut în literatura de specialitate drept fotopletismografie de la distanță.
A doua familie este cea activă, în care sistemul cere ceva utilizatorului: să clipească, să întoarcă privirea, să citească un număr afișat pe ecran. O variantă mai subtilă folosește ecranul telefonului ca sursă de lumină, proiectând o secvență de culori și analizând cum se reflectă pe față. O suprafață plată reflectă altfel decât un volum tridimensional.
Toate aceste metode au un lucru în comun: presupun că imaginea analizată vine efectiv de la camera dispozitivului.
Aici a apărut ruptura.
Prima problemă este că modelele generative au ajuns să răspundă provocărilor. Un chip sintetic animat în timp real poate clipi, poate întoarce capul și poate urmări instrucțiunile afișate pe ecran. Provocarea activă, care timp de câțiva ani a fost o barieră solidă, a devenit ceva ce un sistem antrenat poate imita.
A doua problemă este mai serioasă și ține de o presupunere ascunsă în toată arhitectura descrisă mai sus. Dacă un atacator nu mai arată nimic camerei, ci introduce direct în aplicație un flux video fabricat, printr-o cameră virtuală sau prin manipularea intrărilor dispozitivului, atunci analiza fizică a scenei devine irelevantă. Nu mai există nicio scenă. Există doar un semnal care pretinde că vine de la o cameră.
Acest tip de atac se numește atac prin injecție și a schimbat felul în care este formulată problema. Nu mai este suficient să întrebi „este imaginea aceasta a unui om viu?”. Trebuie întrebat și „provine acest semnal de acolo de unde pretinde că provine?”.
Răspunsul implică lucruri diferite de analiza imaginii: verificarea integrității aplicației și a dispozitivului, detectarea camerelor virtuale, analiza coerenței temporale a fluxului, atestarea criptografică a sursei. Este, în esență, o problemă de proveniență, nu de percepție.
În standardizare, distincția se reflectă în evaluarea sistemelor biometrice conform ISO/IEC 30107-3, unde testarea a fost extinsă de la instrumentele clasice de atac, fotografii și măști, către materiale generate artificial și injecții de flux.
Există însă și partea inversă a problemei, în care lucrurile au devenit mai simple, nu mai complicate.
Cartea electronică de identitate emisă în România are formatul unui card bancar și conține un cip care respectă standardele ISO/IEC 7816 pentru organizarea datelor, ISO/IEC 14443 pentru comunicația contactless și ICAO 9303, standardul internațional pentru documentele de călătorie electronice. Acest ultim standard provine din lumea documentelor de călătorie: aceleași principii criptografice au fost folosite mai întâi pentru pașaportul biometric, înainte de a ajunge în cărțile de identitate. Cipul este certificat EAL6+ în cadrul Common Criteria.
Citirea nu se face de la distanță și nu se poate face fără știrea titularului. Pentru a deschide o sesiune, terminalul are nevoie de o cheie derivată din datele tipărite pe document, fie prin citirea optică a zonei MRZ, fie prin introducerea manuală a unui cod. Abia apoi se stabilește un canal criptat.
Ce urmează este partea interesantă. Datele stocate pe cip sunt semnate digital de statul emitent. Prin verificarea acestei semnături, un terminal poate stabili că informațiile nu au fost modificate și că provin de la autoritatea care a emis documentul. Un al doilea mecanism, autentificarea cipului, verifică faptul că microcipul însuși este cel original și nu o copie, printr-un schimb criptografic pe care doar cipul autentic îl poate susține.
Datele biometrice, respectiv imaginea facială optimizată și amprentele, se află într-o partiție protejată suplimentar printr-un protocol numit Extended Access Control. Accesul la ele este rezervat terminalelor autorizate ale autorităților desemnate, precum poliția sau autoritățile de frontieră. O aplicație bancară obișnuită nu poate citi amprentele de pe cipul unei cărți de identitate, oricâte permisiuni ar cere.
Rezultatul este o asimetrie care explică bine unde se află domeniul în acest moment.
Despre document se poate spune astăzi, cu certitudine matematică, dacă este autentic. Semnătura statului emitent se verifică sau nu se verifică; nu există grade intermediare.
Despre om nu se poate spune același lucru. Nicio metodă nu oferă certitudine criptografică pentru afirmația „persoana din fața camerei este cea din document și este acolo acum”. Rămâne o problemă de probabilitate, de semnale fizice și de analiză a provenienței semnalului.
Documentul dovedește documentul. Persoana rămâne de dovedit separat. Iar cele două nu se substituie una alteia.