Detección de ataques de presentación facial, una visión general.

La tecnología de reconocimiento facial ha revolucionado la forma en que identificamos a las personas en diversos entornos, desde el desbloqueo de nuestros teléfonos hasta el acceso a zonas de alta seguridad. Sin embargo, como ocurre con cualquier tecnología, no es inmune a los ataques maliciosos. La detección de ataques de presentación (PAD, por sus siglas en inglés) es un aspecto crítico de la tecnología de reconocimiento facial que pretende identificar y mitigar los intentos de falsificar o engañar al sistema.

Los ataques de presentación se refieren a cualquier intento de eludir los sistemas de reconocimiento facial mediante la presentación de imágenes o vídeos faciales falsos, alterados o sintéticos. Los atacantes pueden utilizar diversas técnicas para lograr sus objetivos, como el uso de fotografías o máscaras impresas, la manipulación de imágenes o vídeos digitales o el uso de deepfakes.

La topología principal de los ataques en PAD puede clasificarse en tres categorías:

• Ataques de impresión: Este tipo de ataque consiste en utilizar imágenes impresas o fotografías de la cara de la persona objetivo para engañar al sistema. Estas imágenes impresas pueden obtenerse de redes sociales, documentos de identidad u otras fuentes.
• Ataques de repetición: En este tipo de ataque, el atacante utiliza vídeos o imágenes pregrabadas de la cara de la persona objetivo para engañar al sistema. Estos vídeos pueden capturarse con una cámara o descargarse de Internet.
• Ataques con máscaras 3D: Este tipo de ataque consiste en crear una máscara 3D de la cara de la persona objetivo utilizando diversos materiales como silicona o yeso. Estas máscaras pueden hacerse tomando un molde de la cara de la persona objetivo o utilizando técnicas digitales.

Los retos de la detección de ataques de presentación

Los retos de la PAD son numerosos y complejos. Uno de los principales retos es la variabilidad de los ataques de presentación. Los atacantes pueden utilizar diferentes materiales, técnicas y escenarios para crear imágenes faciales falsas o alteradas, lo que dificulta el desarrollo de un sistema PAD universal. Además, los ataques de presentación pueden ser sutiles y difíciles de detectar, especialmente cuando se utiliza tecnología deepfake que genera imágenes y vídeos de gran realismo.

Otro reto importante de la PAD es el equilibrio entre seguridad y facilidad de uso. Por un lado, los sistemas deben ser lo suficientemente robustos como para detectar con precisión los ataques de presentación. Por otro lado, no deben rechazar a usuarios auténticos, lo que daría lugar a falsos rechazos, que pueden causar molestias y frustración.

Otro aspecto crítico de la detección de ataques de presentación (PAD) en la tecnología de reconocimiento facial es la necesidad de evolución y adaptación continuas a nuevos tipos de ataques. Los atacantes evolucionan constantemente sus técnicas y métodos para eludir los sistemas de seguridad, y es esencial ir un paso por delante de ellos.

La rápida evolución de los sistemas PAD es necesaria para detectar y prevenir nuevos tipos de ataques. Una forma de lograrlo es mediante el uso de técnicas de aprendizaje automático, con las que el sistema puede aprender de los nuevos tipos de ataques y adaptar sus algoritmos de detección en consecuencia. Los modelos de aprendizaje automático pueden entrenarse con grandes conjuntos de datos de imágenes y vídeos auténticos y falsos, lo que puede ayudarles a identificar patrones y características que los distingan.

Sin embargo, la rápida evolución de los sistemas PAD también puede plantear nuevos retos. Por ejemplo, los modelos de aprendizaje automático pueden adaptarse en exceso a tipos específicos de ataques, lo que reduce su precisión y robustez frente a ataques nuevos y nunca vistos. Por lo tanto, es esencial evaluar y probar los sistemas PAD con regularidad para garantizar su eficacia contra diferentes tipos de ataques.

En Alice Biometrics somos conscientes de la importancia de la detección de ataques de presentación (PAD) para garantizar la seguridad y fiabilidad de sus sistemas. Para hacer frente a los retos de la PAD, y conctamos con un equipo de expertos en investigación e ingeniería que se dedican a desarrollar y evolucionar sistemas PAD robustos y eficaces.

¿Cómo abordamos el reto de los Ataques de Presentación (PAD)?

Una de las formas en las que en Alice Biometrics abordamos el reto de la PAD es mediante el uso de técnicas de aprendizaje automático. Nuestro equipo de investigación y tecnología ha desarrollado modelos de aprendizaje automático de última generación que pueden detectar con precisión varios tipos de ataques de presentación, incluidos los ataques de impresión, repetición y máscara 3D. Estos modelos evolucionan continuamente, aprendiendo de los nuevos tipos de ataques y adaptando sus algoritmos de detección en consecuencia.

Además, colaboramos con diferentes agentes del sector para compartir conocimientos, datos y recursos relacionados con los PAD. Como el framework de desarrollo GRAD-GPAD, que facilita la evaluación del rendimiento de los enfoques de detección de ataque de presentación facial (Face-PAD) en entornos realistas, permitiendo la responsabilidad y la comparación justa de la mayoría de los enfoques de Face-PAD o la co-escritura del libro Handbook of Biometric Anti-Spoofing.  Estas colaboraciones ayudan a crear un enfoque más estandarizado de los PAD y a reducir el riesgo de adaptación excesiva a tipos específicos de ataques. 

También realizamos rigurosos procesos de evaluación y prueba. El equipo de ingeniería de la empresa realiza pruebas periódicas de los sistemas PAD para garantizar su eficacia y solidez frente a distintos tipos de ataques. Estas pruebas incluyen el uso de grandes conjuntos de datos de imágenes y vídeos auténticos y falsos para evaluar la precisión y fiabilidad de los sistemas.

En conclusión, la detección de ataques de presentación es un componente crítico de la tecnología de reconocimiento facial que pretende proteger al sistema de ataques malintencionados. Sin embargo, los retos que plantea el desarrollo de un sistema PAD preciso y fiable son considerables, por lo que es necesario seguir investigando para afrontarlos y mejorar la seguridad y la usabilidad de los sistemas de reconocimiento facial. La capacidad de evolucionar rápidamente y adaptar los sistemas PAD a nuevos tipos de ataques es crucial en la tecnología de reconocimiento facial. Las técnicas de aprendizaje automático y la colaboración entre investigadores y desarrolladores pueden ayudar a mejorar la eficacia y eficiencia de estos sistemas, y es necesario seguir investigando para abordar los retos que plantea la rápida evolución.

“Las técnicas de aprendizaje automático y la colaboración entre investigadores y desarrolladores pueden ayudar a mejorar la eficacia y eficiencia de estos sistemas, y es necesario seguir investigando para abordar los retos que plantea la rápida evolución”

Esteban Vázquez Fernández – CTO de Alice Biometrics