3D Face: Die 3. Dimension der Sicherheit

3D Face: Die 3. Dimension der Sicherheit 3D Face: Die 3. Dimension der Sicherheit Fraunhofer-Forum CeBIT 2007 20. März 2007, 14:00 Uhr Alexander Nouak alexander.nouak@igd.fraunhofer.de www.igd.fraunhofer.de/igd-a8/ Seite 2 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Einführung Seite 3 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Grundlage • Verordnung (EG) Nr. 2252/2004 des Rates vom 13. Dezember 2004 über Normen für Sicherheitsmerkmale und biometrische Daten in von den Mitgliedstaaten ausgestellten Pässen und Reisedokumenten • Artikel 1 (2) Die Pässe und Reisedokumente sind mit einem Speichermedium versehen, das ein Gesichtsbild enthält. Die Mitgliedstaaten fügen auch Fingerabdrücke in interoperablen Formaten hinzu. Die Daten sind zu sichern, und das Speichermedium muss eine ausreichende Kapazität aufweisen und geeignet sein, die Integrität, die Authentizität und die Vertraulichkeit der Daten sicherzustellen. Seite 4 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Anwendung ePass • Biometrische Merkmale (analog) • Gesichtsbild • Unterschrift • Biometrische Merkmale (digital) • Gesichtsbild (seit 1. November 2005) • identisch mit analogem Gesichtsbild • gem. ICAO verbindlich • zwei Fingerabdrücke (ab 1. März 2007) • gem. ICAO optional • Erhöhung der Fälschungssicherheit durch engere Bindung von Dokument und Inhaber Seite 5 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung SmartGate – Kiosk Australien • Pilotversuch 2002 – 2005 • Sidney und Melbourne • 10 000 Teilnehmer • Quantas Crew • Quantas Vielflieger • 295 000 Transaktionen • SmartGate Series 1 • Einführung Anfang 2007 • Internationale Flughäfen in Australien Seite 6 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung 2-D-Gesichtserkennung • Gute Qualität erforderlich Biometrie? • 70% Ausfüllung durch Gesicht • Frontalaufnahme • guter Kontrast • gleichmäßige Ausleuchtung • neutraler Gesichtsausdruck • keine Verdeckung (Brillen, Bart, Haare) • Andernfalls muss mit schwacher Erkennungsleistung gerechnet werden. rch Seite 7 chtes möglich sein. 28 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Überwindungssicherheit Seite 8 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Erklärtes Ziel ICAO – RFI 2004 • »... new technologies is now sought ... Technologies and processes that are suitable for automated self-identification at international borders that will enable unattended border crossing« • Unüberwachte Grenzkontrollen werden erst möglich sein, wenn zusätzliche (biometrische) Charakteristika gemessen werden. Seite 9 Biometrische Verfahren für die Zugriffskontrolle 3-D-Gesichtserkennung • 3-D-Gesichtsvermessung • Textur (Bildinformation) • Kopfform (Geometrie) • Ursprung aus der 3-D-Messtechnik • Daher meist metrisch korrekt • Vorteile • Posenvarianz kann korrigiert werden • Durch zusätzliche Dimension größerer Merkmalsraum • Höhere Überwindungssicherheit möglich Seite 10 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Erfassung Seite 11 Biometrische Verfahren für die Zugriffskontrolle Problem der 2-D-Gesichtserkennung • Größe des Gesichts im Bild läßt nur begrenzten Rückschluss auf die Größe des Kopfes zu • Beispiel • Kopf 1 mit Größe d1 • Kopf 2 mit Größe d2 • Kopf 1 ist kleiner als Kopf 2 (d1 < d2) • Kopf 1 jedoch näher bei Kamera als Kopf 2 • Auf dem Bild erscheinen beide gleich groß Seite 12 Biometrische Verfahren für die Zugriffskontrolle Vorteil der 3-D-Gesichtserkennung • Aufgrund der Messtechnik ist Abstand zur Kamera bekannt • Die Größe der erfassten Modelle entsprechen der Größe der realen Köpfe • Genaues Ausmessen des Kopfes • Genauerer Vergleich möglich Seite 13 Biometrische Verfahren für die Zugriffskontrolle 3D-Gesichtserkennung Normalisierung, Maskierung, Vergleich Erkennung ! Normalisierung ! Maskierung/Gewichtung ! Vergleich Seite 14 31 2003, Fraunhofer IGD Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung 3D Face 6. FRP der EU Seite 15 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Forschungsziele • Entwicklung eines Prototypen • Aufbau von Testdatenbanken • Erforschung der Multimodalen Analyse • Test der Erkennungsleistung • Steigerung der Überwindungssicherheit • Erforschung von Schutzmechanismen für biometrische Templates • Standardisierung Seite 16 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Forschungsziele • Entwicklung eines Prototypen • Aufbau von Testdatenbanken • Erforschung der Multimodalen Analyse • Test der Erkennungsleistung • Steigerung der Überwindungssicherheit • Erforschung von Schutzmechanismen für biometrische Templates • Standardisierung Seite 17 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung 2-D- und 3-D-Aufnahmen Seite 18 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Forschungsziele • Entwicklung eines Prototypen • Aufbau von Testdatenbanken • Erforschung der Multimodalen Analyse • Test der Erkennungsleistung • Steigerung der Überwindungssicherheit • Erforschung von Schutzmechanismen für biometrische Templates • Standardisierung Seite 19 Biometrie: 3-D-Gesichtserkennung Template Protection • Mögliche Angriffe auf Referenzdaten • Identitätsdiebstahl • Cross-Matching: Identische Templates können personenbezogene Querbezüge zwischen verschiedenen Datenbanken herstellen • Überschussinformation • Erneuerbarkeit: Die biometrische Charakteristik selbst ist nicht erneuerbar • Ansatz analog zu UNIX Passwort Authentisierung • Öffentlich zugänglich: /etc/passwd leicht H(.