Face ID — এটি কি, TrueDepth প্রযুক্তি এবং মুখ শনাক্তির নীতি

Face ID কি?

Face ID হল Apple দ্বারা iPhone এবং iPad এর জন্য উন্নীত একটি বায়োমেট্রিক প্রমাণীকরণ ব্যবস্থা। এটি ব্যবহারকারীর মুখের একটি সঠিক 3D মডেল তৈরি করতে এবং একটি সংরক্ষিত গণিতীয় টেমপ্লেটের সাথে তুলনা করতে TrueDepth ক্যামেরা ব্যবহার করে। ইনফ্রারেড আলোর জন্য সিস্টেমটি সম্পূর্ণ অন্ধকারেও কাজ করে।

প্রথম iPhone X (2017) Touch ID কে প্রতিস্থাপিত করে Face ID কে প্রধান বায়োমেট্রিক হিসাবে উপস্থাপন করেছিল। Apple অনুযায়ী, সিস্টেমটি 16-কর Neural Engine এ একটি নিউরাল নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে, যা শুধুমাত্র মুখ শনাক্তির জন্য প্রতি সেকেন্ড 600 বিলিয়ন অপারেশন প্রক্রিয়া করে। বছর ব্যাপী, প্রযুক্তিটি বেশ কয়েকটি প্রজন্ম অতিক্রান্ত করেছে — iPhone X থেকে iPhone 16 Pro পর্যন্ত, যেখানে Face ID 30% দ্রুত কাজ করে এবং আরও দৃশ্যকোণ সমর্থন করে।

Face ID এর প্রতিযোগীদের মধ্যে মূল পার্থক্য হল সাধারণ 2D ফটোর পরিবর্তে 3D স্ক্যানিং ব্যবহার। এটি সিস্টেমকে ছবি, মাস্ক এবং ভিডিও আক্রমণের প্রতি প্রতিরোধী করে। 2023 সালে, Apple নিশ্চিত করেছে যে Face ID প্রমাণীকরণ, পেইমেন্ট এবং পাসওয়ার্ড অটোফিলের জন্য মাসিক 10 বিলিয়নের বেশি বার ব্যবহৃত হয়।

TrueDepth ক্যামেরা আর্কিটেক্চার

TrueDepth হল একটি ক্যামেরা মডিউল যাতে তিনটি মূল উপাদান রয়েছে: একটি ডট প্রোজেক্টর, একটি ইনফ্রারেড ক্যামেরা এবং একটি ফ্লড ইলুমিনেটর। তিনটি উপাদানই 940 nm বর্ণালিতে কাজ করে, যা মানব চোখের অদৃশ্য এবং দৃষ্টির জন্য নিরাপদ।

ডট প্রোজেক্টর

প্রোজেক্টর ব্যবহারকারীর মুখে 30,000 এর বেশি অদৃশ্য ইনফ্রারেড বিন্দু প্রোজেক্ট করতে একটি লেজার ডায়োড এবং VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) বিবর্তন গ্রেটিং ব্যবহার করে। VCSEL লেজার চোখের জন্য নিরাপদ পাওয়ার স্তরে (IEC 60825 অনুযায়ী ক্লাস 1) কাজ করে এবং 0.1 মিমি পর্যন্ত সঠিকতার সাথে মুখের গভীরতা মানচিত্র তৈরি করতে পারে।

ইনফ্রারেড ক্যামেরা এবং ফ্লড ইলুমিনেটর

ইনফ্রারেড ক্যামেরা বিন্দুগুলির প্রতিফলন পড়ে, যখন ফ্লড ইলুমিনেটর কম আলোতে মুখকে সমান IR আলোয় আলোকিত করে। ক্যামেরা থেকে ডেটা Neural Engine এ প্রেরণ করা হয়, যা মুখের একটি 3D মডেল তৈরি করে এবং Secure Enclave এ সংরক্ষিত টেমপ্লেটের সাথে তুলনা করে। প্রক্রিয়াটি 400 মিলিসেকেন্ডের কম সময় নেয় এবং সম্পূর্ণরূপে ডিভাইসে সম্পাদিত হয়।

মুখ শনাক্তি কিভাবে কাজ করে

Face ID প্রক্রিয়ায় তিনটি পর্যায় রয়েছে: ছবি ধরা, 3D মডেল নির্মাণ এবং টেমপ্লেটের সাথে তুলনা। প্রথম পর্যায়ে, ফ্লড ইলুমিনেটর মুখ আলোকিত করে, এবং ইনফ্রারেড ক্যামেরা IR বর্ণালিতে একটি ছবি ধরে। তরপর Dot Projector মুখে 30,000 বিন্দুর একটি বিন্যাস প্রোজেক্ট করে, এবং ক্যামেরা রেফারেন্স গ্রিডের সাপেক্ষে তাদের বিকৃতি ধরে।

Neural Engine প্রতিটি বিন্দুর বিকৃতি বিশ্লেষণ করে এবং মুখের একটি গভীরতা মানচিত্র তৈরি করে — 30,000 X, Y, Z স্থানাংকের একটি সেট যা মুখের গঠন বর্ণনা করে। একটি দ্বিতীয় নিউরাল নেটওয়ার্ক একটি Attention Aware যাচাই করতে IR ছবি বিশ্লেষণ করে — সিস্টেম নিশ্চিত করে যে ব্যবহারকারী খোলা চোখে সরাসরি স্ক্রিনের দিকে তাকিয়ে আছে।

গভীরতা মানচিত্র এবং IR ছবি প্রায় 3 KB এর একটি গণিতীয় টেমপ্লেটে রূপান্তরিত হয়, যা Secure Enclave এ সংরক্ষিত টেমপ্লেটের সাথে তুলনা করা হয়। যদি ম্যাচ স্কোর থ্রেশোলড (iOS এ কনফিগারযোগ্য) অতিক্রম করে, তবে প্রমাণীকরণ সফল বলে বিবেচিত হয়। Apple অনুযায়ী, Face ID রূপ পরিবর্তনের সাথে খাপ খায়: দাড়ি, গাঁফ, চশমা, টোপ — নিউরাল নেটওয়ার্ক প্রতিটি সফল আনলকের পর টেমপ্লেট আপডেট করে।

2022 সালে iOS 15.4 রিলিজের মাধ্যমে, Apple মাস্কের সাথে Face ID সমর্থন যোগ করেছে। সিস্টেম শুধুমাত্র চোখের চারপাশের অঞ্চল বিশ্লেষণ করে — তাদের আকৃতি, পুতুলির দূরত্ব এবং কক্ষের গভীরতা। এর জন্য মাস্ক পরা মুখের লাখ ছবিতে প্রশিক্ষিত একটি বিশেষ আলগোরিদম ব্যবহৃত হয়। মাস্কের সাথে আনলক সামান্য ধীর (0.6 সেকেন্ড বাম 0.4 সেকেন্ড) কিন্তু দৈনন্দিন ব্যবহারের জন্য পর্যাপ্ত নিরাপত্তা প্রদান করে।

Face ID নিরাপত্তা: Secure Enclave এবং Attention Aware

Secure Enclave (SEP) হল Apple A7 এবং পরবর্তী চিপগুলিতে একটি উৎসর্গীকৃত সহ-প্রোসেসর, যা মূল অপারেটিং সিস্টেম থেকে স্বাধীনভাবে কাজ করে। Face ID এর প্রাসঙ্গিকতায়, Secure Enclave দুটি কাজ করে: এটি বায়োমেট্রিক টেমপ্লেট এনক্রিপ্টেড আকারে সংরক্ষণ করে এবং টেমপ্লেটের সাথে নতুন নমুনার গণিতীয় তুলনা করে। iOS এর ক্যামেরার কঞ্চা ডেটা অ্যাক্সেস করার ক্ষমতা নেই — শুধুমাত্র তুলনা ফলাফল: ম্যাচ বা কোন ম্যাচ নেই।

মুখের টেমপ্লেট একটি চাবি দিয়ে এনক্রিপ্ট করা হয় যা ডিভাইসটি প্রথম চালু করার সময় চিপের অনন্য শনাক্তকারী (UID) থেকে উত্পন্ন হয়। UID নির্মাণের সময় Secure Enclave এ এম্বেড করা হয় এবং বাইরে থেকে পড়া যায় না। Apple Platform Security অনুযায়ী, Apple উদ্দেশ্য ডিভাইস থেকে মুখের টেমপ্লেট বের করতে পারে না।

Attention Aware একটি অতিরিক্ত নিরাপত্তা স্তর যা যাচাই করে যে ব্যবহারকারী সচেতভাবে স্ক্রিনের দিকে তাকিয়ে আছে। যদি চোখ বন্ধ থাকে বা দৃষ্টি অন্যদিকে থাকে তবে Face ID ফোন আনলক করবে না। এই সুরক্ষা ঘুমে থাকার সময় বা মালিকের অজানতে আনলকিং প্রতিরোধ করে। দৃষ্টি প্রতিবন্ধী ব্যক্তিদের জন্য, Attention Aware সেটিংয়ে অক্ষম করা যায়, কিন্তু এটি নিরাপত্তা স্তর হ্রাস করে।

মাস্ক এবং সিলিকোন কাস্ট থেকে সুরক্ষা

Apple সিনেমা শিল্পের জন্য পেশাদুর বিশেষ ইফেক্ট নির্মাতাদের দ্বারা তৈরি এক হাজারের বেশি মাস্ক দিয়ে Face ID পরীক্ষা করেছে। প্রযুক্তিগুলির সমন্বয়ের কারণে কোনো মাস্কই ব্যবস্থাকে প্রতারিতা করতে পারেনি: ইনফ্রারেড ক্যামেরা ত্বকের তাপীয় বিকিরণ বিশ্লেষণ করে, Dot Projector 3D গঠন যাচাই করে, এবং Neural Engine মুখের মাঁসপেশীর অনুক্ষম গতি সনাক্ত করে। বাজারে মাস্কের মাধ্যমে Face ID অতিক্রমের কোনো নিশ্চিত ঘটনা রেকর্ড করা হয়নি।

Face ID বাম Touch ID: তুলনা

Face ID এবং Touch ID এর মধ্যে পছন্দ ব্যবহার পরিস্থিতি এবং ব্যক্তিগত পছন্দের উপর নির্ভর করে। Face ID স্পর্শহীন কাজ করে — ব্যবহারকারীকে শুধু স্ক্রিনের দিকে তাকাতে হবে। Touch ID এর জন্য একটি বাতাম বা সেন্সরের সাথে শারীরিক সাম্পর্ক প্রয়োজন কিন্তু ডিভাইসের সাথে চোখের সাম্পর্কের প্রয়োজন নেই।

COVID-19 মহামারীর পর, Apple মাস্কের সাথে Face ID আনলক করার সুবিধা যোগ করেছে (iOS 15.4+) — সিস্টেম শুধুমাত্র চোখের চারপাশের অঞ্চল বিশ্লেষণ করে। তবে সর্বোচ্চ নিরাপত্তার জন্য, Apple সম্পূর্ণ মুখ শনাক্তি ব্যবহারের পরামর্শ দেয়। Touch ID এখনও iPhone SE এবং iPad (হোম বাতাম) এ উপলব্ধ এবং যারা মাস্ক পরেন, মোটা লেন্সের চশমা পরেন বা চিকিৎসাগত বিপরীতা থাকে তাদের জন্য পন্দিত পদ্ধতি হিসাবে রয়েছে।

কোড উদাহরণ: iOS এ LocalAuthentication

LocalAuthentication ফ্রেমওয়ার্ক iOS এ Face ID এবং Touch ID এর সাথে কাজ করার জন্য একটি ইউনিফায়ড API প্রদান করে। ডিভেলপারকে জানতে হবে না যে ডিভাইসে কোন সেন্সর ইনস্টল করা আছে — সিস্টেম স্বচালিতভাবে উপলব্ধ বায়োমেট্রিক পদ্ধতি নির্বাচন করে। নীচে ধ্যান যাচাই সহ প্রমাণীকরণের একটি উদাহরণ দেওয়া হলো।

import LocalAuthentication

class AuthManager {
    let context = LAContext()

    func authenticate() {
        var error: NSError?

        guard context.canEvaluatePolicy(
            .deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics,
            error: &error
        ) else {
            print("বায়োমেট্রিক্স উপলব্ধ নয়: \(error)")
            return
        }

        context.localizedReason = "প্রবেশের জন্য প্রমাণীকরণ আবশ্যক"
        context.interactionNotAllowed = false

        context.evaluatePolicy(
            .deviceOwnerAuthenticationWithBiometrics
        ) { success, authError in
            if success {
                print("প্রমাণীকরণ সফল")
            } else {
                print("ত্রুটি: \(authError)")
            }
        }
    }
}

canEvaluatePolicy পদ্ধতি ডিভাইসে বায়োমেট্রিকের উপলব্ধতা যাচাই করে — যদি Face ID সেটাপ করা না থাকে বা অনেক ব্যর্থ চেষ্টার পর লক করা থাকে তবে false রিটার্ন করে। interactionNotAllowed প্যারামিটার নির্ধারণ করে যে সিস্টেম ব্যবহারকারীকে একটি ডায়ালগ দেখাতে পারে কি না। Face ID এর জন্য, iOS স্বচালিতভাবে মুখ শনাক্তি আইকন এবং অ্যানিমেশন যোগ করে।