Appleの新しいFace ID生体認証システムは暗闇でも、帽子やひげで顔が隠れていても機能します

新しい iPhone X では、iPhone 5s で導入されて以来慣れ親しんできた Touch ID 指紋センサーに代わって、顔認識システムの Face ID が搭載されています。

Face IDは新しい生体認証システムであるため、その精度やさまざまな状況でどのように機能するかなど多くの疑問が残されているが、Appleは基調講演とウェブサイトの両方でそれらすべてに回答している。

Face IDが顔をスキャンする仕組み

Face IDは、iPhone Xに搭載されたTrueDepthフロントカメラによって実現されます。このカメラは複数のコンポーネントで構成されています。ドットプロジェクターが3万個以上の目に見えないドットを顔に投影し、顔の構造を計測します。

ドットマップは赤外線カメラで読み取られ、顔の構造がiPhone XのA11 Bionicチップに送信され、数学モデルに変換されます。A11チップは、セットアッププロセス中にiPhone Xに保存された顔スキャンデータとあなたの顔の構造を照合します。

Touch IDと同様に、2つの顔認証が一致すればiPhone Xはロック解除されます。そこから上にスワイプするとホーム画面が表示されます。

暗闇の中のFace ID

Face IDは赤外線を使って顔をスキャンするため、暗い場所や暗い場所でも機能します。TrueDepthカメラには、Appleが「フラッドイルミネーター」と呼ぶ赤外線ライトも搭載されており、暗闇でも顔を照らし、ドットマップと赤外線カメラが機能できるようにします。

Face IDを騙す

まず、Face IDは3D顔スキャンでデバイスのロックを解除するため、写真で騙されることはありません。また、Face IDはAppleがセキュリティ強化のために実装した「注視認識機能」も備えています。

Face IDは、iPhone Xの方向を目を開けて見ている場合にのみロック解除されます。つまり、Face IDは目の前に人がいる場合にのみ機能します。ただし、視線認識機能はオプションで、必要に応じてオフにすることができます。ほとんどの人は視線認識機能をオンのままにしておきたいでしょうが、iPhoneに集中できないユーザーの場合は、この機能をオフにすることで、iPhone Xは顔のスキャンだけでロック解除できるようになります。

Face IDは、あなたとあなたの顔を模したマスクをかぶった人物を区別できるほどの感度を備えています。Appleは、ハリウッドスタジオが制作した超リアルなマスクを使ってFace IDの学習を行い、人物のマスクがFace IDシステムを欺くことができないようにしました。

Appleによると、Face IDはTouch IDよりも不一致の可能性が低いため、より安全とのことです。指紋でiPhoneのロックを解除できる確率は5万分の1ですが、他人の顔でFace IDを破れる確率は100万分の1です。ただし、これは双子の場合は当てはまりません。一卵性双生児の場合は、エラー率がさらに高くなります。

Touch IDは5回失敗するとデバイスがロックされますが、Face IDの場合は2回までしか失敗できません。2回連続でスキャンを間違えると、iPhone Xはロックされ、再度ロックを解除するにはパスコードが必要になります。また、サイドボタンと音量ボタンを同時に押すことで、Face IDをこっそり無効にすることもできます。これによりデバイスがロックされ、デバイスにアクセスするにはパスコードが必要になります。

帽子、ひげ、化粧、眼鏡をかけてもFace IDが使える

Face IDは、帽子、ひげ、眼鏡、スカーフなど、顔の一部が隠れるアクセサリーでも機能します。Appleによると、これはiPhone Xに搭載されているA11 Bionicチップが機械学習とニューラルエンジンを用いて外見の変化を認識するためです。

また、他の顔認識システムと同様に、Face ID の一致しきい値は 100% 未満であるため、顔の一部が見えなくても、見えている部分は認識されると考えられます。

Face ID は時間の経過とともに外見の変化にも適応するため、ひげが生えたり髪が伸びたりしても認識し続けます。

最新情報： Appleのソフトウェア責任者であるクレイグ・フェデリギ氏は、Face IDがほとんどのサングラスで動作することを確認しました。Face IDで使用される赤外線は、最も濃い色のサングラスを除いて、ほとんどのサングラスを透過します。

意識不明または睡眠中のFace ID

誰かがあなたを意識を失わせたり、あなたが寝ている間に顔で iPhone X のロックを解除しようとしたりしても、それはうまくいきません。

前述のように、デバイスへのアクセスを許可するには、iPhone を見て Face ID を確認する必要があります。

顔IDのプライバシー

Touch ID搭載のiPhoneでは、指紋データはデバイス上のSecure Enclaveに保存されます。Face IDも同様です。顔データは暗号化され、Secure Enclaveに保管され、認証はすべてデバイス上で行われます。Face IDデータはiCloudにアップロードされたり、Appleに送信されたりすることはありません。

Face ID で複数の顔を認識

Touch IDを使用すると、複数の指紋をデバイスに登録できるため、複数の人がロックを解除できます。Face IDではこれは不可能です。Face IDは1つの顔のマップを作成し、その顔だけがiPhone Xのロックを解除できます。新しい顔を追加するには、既存の顔を削除する必要があります。

斜めから見たFace ID

Face IDをスキャンするために、iPhone Xを顔のすぐ前にかざす必要はありません。基調講演のステージでは、決済端末でApple Payで支払いをする際に、iPhone Xを快適な角度で持ち、下向きに平らに構える様子が披露されました。

Face IDとApple Pay

Apple Payでの購入認証では、Touch IDに代わってFace IDが採用されます。Apple Payで決済する際は、iPhone Xをちらりと見るだけで決済が認証され、デバイスのサイドボタンをダブルクリックすると決済が確定します。

Face IDは、iTunesでの支払い確認や安全なアプリへのアクセスなど、Touch IDの代わりにも機能します。Touch IDを使用するすべてのサードパーティ製アプリもFace IDを利用できるようになります。

Face IDの特別な機能

「注視認識」機能により、iPhone XはユーザーがiPhone Xを見ていることを認識します。Face IDは、ユーザーがiPhone Xを見ているとロック画面に通知やメッセージを表示し、画面を点灯させ、ユーザーがiPhone Xのディスプレイに注目していることを認識すると、アラームや着信音の音量を自動的に下げます。

Face IDニューラルエンジン

Face IDは、A11 Bionicチップに搭載された2コアのニューラルエンジンによって駆動されます。リアルタイムで動作し、毎秒6000億回以上の演算処理が可能です。

ニューラルエンジンをトレーニングするために、Apple は 10 億枚以上の顔画像を使用し、複数のニューラル ネットワークを作成しました。

Face IDの成長痛

Touch ID は最初にリリースされたときは遅くて不完全だったが、Face ID もすぐには完璧ではないかもしれない。iPhone X のハンズオンレポートでは、Face ID 機能に概ね満足のいく評価が寄せられているが、ディスプレイのオン/オフを切り替えないと機能が動作しないという問題がいくつか報告されている。

Appleは、バグをさらに解消するためにソフトウェアアップデートでFace IDを改良する可能性が高く、将来のiPhoneには間違いなく、機能の機能性をさらに向上させるより高度なFace IDシステムが搭載されるだろう。

Appleは、Face IDがスマートフォンのロック解除方法の未来であると述べており、今後のデバイスではFace IDが事実上Touch IDの代わりとなることを示唆している。