👩🏻‍💻 🗽 🕵🏿 النظارات الخاصة تغير شخصية الشخص لنظام التعرف على الوجه 🐌 👩‍👦 🎣

انتحال هوية ناجح في نظام التعرف على الوجه. على اليسار: الممثلة ريس ويذرسبون ، التي تتعرف هويتها على الشبكة العصبية باحتمالية 100٪. في المنتصف: نظارات منتقاة لانتحال هوية الممثل راسل كرو. على اليمين: ضحية انتحال الهوية.

بفضل الشبكات العصبية ، حققت أنظمة الرؤية الآلية دقة قياسية في التعرف على الوجه. يتم التعرف على شخصية الشخص بشكل لا لبس فيه تقريبًا حتى في الصور الضبابية وفي تلك التي يكون فيها الوجه مرئيًا جزئيًا فقط. يتم إنشاء الخوارزميات التي تأخذ في الاعتبار السياق: الملابس والبيئة والمشية. حتى الآن ، هذه ليست سوى التطورات التكنولوجية المتقدمة. ولكن بالنظر إلى الهستيريا العالمية التي تحيط بالإرهاب والأمن (على الرغم من أن عدد الأشخاص الذين يموتون بسبب الإرهاب يبلغ 53 مرة )مما كان عليه الحال في الحوادث المرورية) ، قريبًا جدًا سيتم ربط برامج التعرف هذه بملايين كاميرات المراقبة الخارجية في الأماكن العامة. السؤال هو ، ما هي الأساليب لمكافحة هذه المراقبة؟

من الصعب للغاية مكافحة التعرف على الوجوه ، لكن العلماء ما زالوا يحاولون العثور على "نقاط الضعف" في أنظمة التعرف على الوجوه. لخداع مثل هذا النظام يتطلب طريقة محددة لتغيير المظهر الجسدي. لا توجد مشكلة في إلقاء غطاء محرك السيارة أو ارتداء نظارات داكنة كبيرة. لكن هذا أمر مريب - قد يتم اعتقال شخص ذو وجه مغلق من قبل الشرطة أو حراس الأمن. يجب أن تكون هناك طرق أكثر ذكاء. يمكن لبعض التغييرات الصغيرة بالتأكيد تجاوز نظام التعرف على الكمبيوتر ، ولكن في الوقت نفسه لن تؤثر بالكاد على تصور الشخص في عيون الآخرين ولن تسبب الشك.

المهمة مشابهة لتلك التي يحلها موزعو البريد العشوائي لتجاوز مرشحات البريد العشوائي. إنهم بحاجة إلى الرسالة للوصول إلى المستهلكين في شكل قابل للقراءة ، ولكنهم تجاوزوا عوامل تصفية الكمبيوتر. لذا هنا - يجب أن يتم التعرف على الشخص بشكل علني وجيد من قبل الناس ، ولكن لا يجب أن يتم التعرف عليه من خلال الشبكة العصبية.

وجه المهاجم (يسار) ، وتوضيح الهجوم (في الوسط) وضحية انتحال الهوية (يمين) من

الناحية المثالية ، يجب أن يتعرف النظام على الوجه المفتوح لشخص كوجه غريب ، باتباع نمط استبدال الشخصية الرئيسية لفيلم "رأي خاص". في هذه الحالة ، لن يكون لدى الحراس والشرطة أي شكاوى على الإطلاق ، وسيكون الشخص قادرًا على التنقل بحرية في الأماكن العامة التي يتم فحصها بواسطة كاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة.

من المهم أن نفهم بالضبط التغييرات التي ستتأثر بشدة على خوارزميات الشبكات العصبية في التعرف على الوجوه. قامت مجموعة من الباحثين من جامعة كارنيجي ميلون بدراسة القضية بالتفصيل ونشروا مؤخرًا نتائج أبحاثهم حول هذا الموضوع. في الواقع ، يتحدث الباحثون عن نوع جديد من الهجمات .

الهجمات التي تغير المظهر جسديًا ، ولكنها في نفس الوقت تبدو غير ضارة للمراقب الخارجي.

على عكس الهجمات الأخرى المماثلة ، في هذه الحالة ، ركز الباحثون على عامل "عدم الضرر" بحيث لا تثير حقيقة التلاعب بالشبكة العصبية أي شك بين الغرباء ، بما في ذلك حراس الأمن الذين كانوا يشاهدون دفق الفيديو من كاميرات المراقبة.

لقد وجد العلماء أنه في هذه الحالة ، يكون استخدام النظارات بنمط محدد خصيصًا يؤثر على الشبكة العصبية للتعرف على الوجوه أكثر فاعلية. حدد اختبار أنظمة التعرف على الوجوه أن أكثر نقاط الضعف في الشبكات العصبية هي مقارنة لون وحدات البكسل المجاورة في أماكن محددة من الوجه حول العينين.

"الضرر" مهم حقًا ، لأنه إذا تم احتجازه ، فستتاح الفرصة للشخص لرفض النوايا الخبيثة بشكل فعال. لا يمكن لأحد أن يثبت أن هذه النظارات مصممة خصيصًا لخداع نظام التعرف على الوجه ، وليس لها ألوان عشوائية.

اقترح الباحثون خيارين لتنفيذ هجوم: انتحال الهوية والتهرب. في الحالة الأولى ، تتمثل المهمة في إعطاء وجه الشخص بنظارات لوجه شخص آخر محدد. في حالة الهجوم على التهرب ، فإن المهمة هي إعطاء وجه الشخص بالنظارات لوجه أي شخص آخر.

كما أظهرت الاختبارات على أنظمة التعرف على الوجوه الحقيقية ، من الممكن إنشاء مثل هذه النظارات في معظم الحالات لبعض الأفراد. على سبيل المثال ، بالنسبة لوجه رجل أبيض ، تنتحل نظارات مختارة خصيصًا هوية ميلا جوفوفيتش في 87.87٪ من الحالات. اختبر ثلاثة من مؤلفي العمل العلمي (ثلاثة رجال بيض) النظارات على أنفسهم وذكروا أن النظارات المطبوعة بنمط معين تسمح بالهجوم في 80٪ من الحالات ضد أحدث أنظمة التعرف على الوجوه التجارية.

بالطبع ، يعتمد نجاح أي هجوم على انتحال الهوية إلى حد كبير على جنس ولون المهاجم. على سبيل المثال ، تستطيع امرأة من جنوب آسيا انتحال هوية رجل شرق أوسطي في 88٪ من الحالات ، لكن الرجال في الشرق الأوسط يمكنهم انتحال شخصية Clive Owen (الرجل الأبيض) في 16.13٪ فقط من الحالات.

تم اختبار الأنظمة على نظام التعرف على الوجه Face ++ ، وكذلك في نظام اكتشاف الوجه باستخدام طريقة Viola-Jones الأكثر شيوعًا حتى الآن . يتم تنفيذ خوارزمية Viola-Jones المقترحة في عام 2001 في العديد من البرامج الشائعة ، بما في ذلك مكتبة رؤية الكمبيوتر OpenCV. يجد الوجوه بدقة عالية وعدد قليل من الإيجابيات الخاطئة.

قام العلماء بتحسين الخوارزمية بحيث يكون مظهر النظارات هو الأكثر جمالا ، مع انتقالات ألوان ناعمة ، ومناسبة للطباعة على طابعة تقليدية.

ويقدر الباحثون أن إطارات الطباعة والنظارات الورقية لتجاوز أنظمة التعرف على الوجه الحديثة ستكلف حوالي 22 سنتًا. لاختبار فعالية نظام التهرب من التعرف ، تم اختيار 20 صورة عشوائية من قاعدة بيانات صور وجه PubFig. جعل استخدام النظارات القياسية من الممكن شن هجوم تهرب في 19 حالة من أصل 20 ، واستخدام الملحقات المساعدة (العدسات اللاصقة ، قبعة الشتاء ، وما إلى ذلك) زاد من نجاح الهجوم إلى 100 ٪. يلاحظ العلماء أيضًا أن الطريقة تعمل بنجاح ليس فقط في أنظمة التعرف على الوجوه مع رمز مفتوح المصدر ، ولكن أيضًا على أنظمة مثل الصندوق الأسود.

النظارات الخاصة تغير شخصية الشخص لنظام التعرف على الوجه

More articles: