Маски, макияж и капюшоны: как люди пытаются защититься от технологий распознавания лиц

Парик с накладными усами больше не защитит.

С 2017 года на улицах Москвы действует система распознавания лиц — за это время с её помощью полиция задержала более 90 человек. В начале сентября власти города заказали камеры, которые будут работать на массовых мероприятиях. В России нельзя использовать «маски и средства маскировки» на митингах, а на акциях в Гонконге от камер защищаются с помощью зонтов, балаклав и шарфов. Однако такие способы вряд ли могут помочь протестующим.

TJ посмотрел, какие способы защиты от систем распознавания лиц разработали учёные, дизайнеры и художники за последние годы. Создатели проверяли свои изобретения через публично доступные алгоритмы, включая систему Фейсбука, которая распознаёт лица с 97% точностью. Но поскольку информация о системах, которые используют государства, засекречена, даже приведённые методы не гарантируют полной анонимности.

Системы распознавания лиц могут определять лица, скрытые за солнцезащитными очками, париками или шарфами. Камеры распознают открытую часть лица и сопоставляют её с базами данных, собранных из соцсетей и данных госорганов. Если человек надел очки, то системы проигнорируют скрытую часть лица и проанализируют то, что осталось. А у лица, закрытого балаклавой, всё равно остаются видны глаза, надбровные дуги и рот — важные участки лица.

Например, специалисты российской компании «Видеомакс» тестировали программу для распознавания лиц «Face-Интеллект», сопоставив снятое в хороших условиях фото с разными изображениями одного и того же человека. Тёмные очки, накладные усы и бороды по отдельности не смогли обмануть алгоритм, а грим «под бомжа» позволил идентифицировать человека с точностью в 51%. При этом человека с нарисованным на лице российским флагом системе вообще не удалось опознать.

Художник Леонардо Сельваджио (Leonardo Selvaggio) разработал фотореалистичную 3D-маску своего лица. Он протестировал её действие через алгоритмы Фейсбука: соцсеть определяла любого человека, надевшего маску, как автора прототипа. Сельваджио продаёт маску за 299 долларов и предлагает распечатать PDF-вариант бесплатно.

Сельваджио придумал проект, когда жил в Чикаго, где полиция имеет доступ к 30 тысячам камер видеонаблюдения по всему городу. Так он хотел обратить внимание на то, что технологии распознавания лиц «имеют расовые предрассудки», поскольку их в основном обучают на базах данных с преобладающим количеством лиц белых мужчин. Технологии хуже различают темнокожих людей и представителей этнических групп, что может привести к судебным ошибкам.

Художница Эва Новак (Ewa Nowak) создала «аксессуар для лица» — два круга для щёк и прямоугольник для лба, соединённых проволокой и носимых как очки. Новак также протестировала своё изобретение через алгоритмы Фейсбука: испробовав десятки опций, она нашла вариант расположения объектов, который сделал лицо неразличимым для технологий соцсети.

Её аксессуар получил приз на польском конкурсе дизайнеров в Лодзи. Однако художница не планирует запускать маску в массовую продажу и рассматривает её как концепт и произведение искусства.

Дизайнер Адам Харви (Adam Harvey) придумал камуфляжный грим, который заставляет искусственный интеллект «поверить», что он «смотрит» не на лицо. По задумке автора, камеры вообще не распознают человека с таким макияжем. Способ тестировали на системе VeriLook.

Кристоф Буш (Christoph Busch) из Норвежского университета естественных и технических наук отметил, что системы распознавания лиц уязвимы, поскольку они «видят» только стандартные лица с симметричными глазами, носом и ртом. Если закрыть или сделать ассиметричными основные черты лица, то можно обмануть технологию. При этом наносить макияж случайным образом — недостаточно.

Похожий метод создал и специалист по технологиям «Яндекса» Григорий Бакунов. Он придумал сервис, создающий случайный макияж. Алгоритм на основе оригинальной фотографии подбирал новый образ по принципу «анти-сходства».

Метод не только помогал избежать идентификации, но и позволял заставить систему думать, что перед ней другое лицо. Эффективность алгоритма потрясла Бакунова, поэтому он закрыл проект: «Слишком уж велик шанс использовать продукт не для добра, а вовсе с другими целями».

Пользователь Твиттера @tahkion тоже обнаружил, что с помощью яркого макияжа можно обмануть системы распознавания лиц. Он проверил теорию на макияже субкультуры джаггало — фанатов мичигaнской рэп-группы Insane Clown Posse, которые разрисовывают лица под клоунов.

Он также подчеркнул, что системы распознавания лиц отмечают контрастные черты лица — например, там, где подбородок переходит в шею. Джаггало часто наносят чёрную краску в месте под ртом, но выше подбородка, поэтому технологии могут ошибиться и не определить расположение челюсти. В каком сервисе пользователь проверял свой способ, неизвестно.

Однако методы с макияжем работают только против тех камер, которые ориентируются на видимый свет. От инфракрасных косметика не скроет, потому что они отражают инфракрасные лучи от человека и создают 3D-карту всего лица. Например, технология FaceID распознаёт лицо в любом макияже.

Исследователи Фуданьского университета (Китай), Китайского университета Гонконга и Университета Индианы в сотрудничестве с Alibaba разработали инфракрасные светодиоды, которые крепятся к кепке и засвечивают лицо носителя. Такой метод позволить скрыться от камер, регистрирующих невидимый для человеческого глаза инфракрасный свет.

С помощью светодиодов можно не только скрыть лицо, но и притвориться другим человеком. Последний метод требует использования обученной нейросети, которая бы сканировала изображение определённого человека и проецировала нужные инфракрасные точки на лицо. Исследователям удалось обмануть камеры в 70% случаев — система распознала пользователя как Моби, когда лицо музыканта спроецировали на него.

Токийский национальный института информатики представил похожий аксессуар. Но вместо кепки — очки со встроенным инфракрасными светодиодами, работающие по аналогичному принципу. Светодиоды расположены так, чтобы засветить глаза и нос человека. При этом они не смогут обмануть камеры, на которые регистрируют видимый, а не инфракрасный свет.

Дизайнеры из Project Kovr разработали линейку плащей с капюшонами, которые полностью застёгиваются и закрывают всё лицо. По словам создателей, плащ сделан из «металлосодержащей» ткани, которая помимо технологий распознавания лиц также блокирует радиацию.

Для тех, кто не хочет идти на крайние меры и скрывать лицо полностью, берлинский художник Адам Харви (Adam Harvey) разработал проект HyperFace — ткань, из которой можно делать шарфы или повязки. Предполагается, что с её помощью удастся обмануть камеры, распознающие видимый свет. Ткань HyperFace имитирует паттерны света и тени так, чтобы те выглядели как лицо. Цель разработчиков — спрятать носителя в толпе ненастоящих лиц, которые камеры должны распознавать.

«Алгоритм ожидает лицо, а мы обманываем эти ожидания», — отмечают создатели проекта. HyperFace с 2018 года находится на стадии прототипа.

Похожую цель преследовала и дизайнер Симона С. Никкиль (Simone C. Niquille), которая придумала футболки с лицами знаменитостей и протестировала разработку на алгоритмах Фейсбука. Когда соцсеть пыталась отметить пользователя на фотографии, то получалось, что человек в футболке стоит в толпе Майклов Джексонов и Бараков Обама.

Ни маски, ни макияж, ни инфракрасные светодиоды, ни балаклавы не гарантируют стопроцентной защиты ни от государственных систем распознавания лиц, ни от технологий индентификации в соцсетях. Единственный действенный метод — полностью закрывать лицо на улицах, но в многих странах такой способ считается нелегальным.

#распознаваниелиц #разборы