Appleは、皮膚の下にある静脈の独特で複製が難しいパターンを利用して、Face IDやその他の視覚ベースの生体認証システムのセキュリティを向上させ、いわゆる「双子問題」を解消したいと考えている。
Face IDやTouch IDといった生体認証セキュリティシステムは、比較的分かりやすいパッケージでユーザーデータの保護を提供します。また、顔や指紋が実質的にアカウント認証情報となるため、ユーザーはパスワードやコードを覚える必要がなく、操作も簡単です。
セキュリティは良好ですが、誤検出率が非常に低く、Face ID の場合は 100 万分の 1 程度であるなど、いくつかの点で依然として欠陥があります。
また、Face IDを欺くために、通常の人間の能力をはるかに超える非常に複雑なマスクを作成できるという問題もあります。最後に、「双子問題」があります。これは、Face IDのような顔認識システムが、双子や家族など、非常によく似た人物にアクセスを許可してしまう可能性があるというものです。
人の皮膚の下の静脈構造の例。
火曜日に米国特許商標庁から認可された「困難な生体認証ケースにおける静脈照合」と題された特許において、Appleは解決策は皮膚の深さよりも深いところにあると示唆している。具体的には、皮膚から数ミリ下、静脈を識別手段として利用できる可能性を示唆している。
顔の特徴は簡単に模倣できますが、静脈のパターンは個人差が大きく、双子であっても大きく異なります。また、静脈は皮膚の下にあり、3次元空間を占めるため、被験者の多大な協力、あるいは医学的侵襲を伴う処置なしに、静脈構造を考慮した偽の顔を作ることは極めて困難です。
このシステムは、表皮下画像技術を用いてユーザーの静脈の3Dマップを作成するというものです。例えば、カメラに搭載された赤外線センサーが、ユーザーの顔を照らす赤外線照明からのフラッドパターンとスペックルパターンを捉えます。これは、赤外線がユーザーの顔にパターン状に照射され、それをイメージングデバイスで読み取るという点で、現在のFace IDの仕組みと多少似ていますが、Appleの特許は、顔の外観ではなく静脈の検出に特化しています。
他の生体認証方法と同様に、システムはスキャンされたデータと、ユーザー登録に使用した以前のデータとの一致度合いが十分に近いかどうかを判断する必要があります。一致度合いが十分であれば、システムはユーザーが承認されていると確認し、アクセスを許可します。
ユーザーの顔と静脈の生体認証チェックを実行するためのフローチャート。
Apple は毎週多数の特許を申請しているが、そのアイデアは Apple の研究開発活動にとって興味深い分野を提供するものの、そのアイデアが将来の製品やサービスに採用されることは保証されていない。
この特許には発明者名としてミカ・P・カルシュー氏とフェン・タン氏が記載されており、2018年2月に出願された。この特許出願は2019年3月に初めて検索で見つかった。
以前の作品
Appleは、人の静脈を様々な目的で活用する様々な方法を研究してきました。2018年5月に取得された「パルス放射検出を用いた静脈イメージング」に関する関連特許は、赤外線の放射と受信の概念を再利用して血管パターンをモニタリングするものです。さらに、パルスの飛行時間計算を追加することで3次元マップを作成します。
Apple Watchでも同様のコンセプトが検討されており、ライトフィールドカメラを用いて静脈、動脈、皮膚や腱の血流、毛包のパターンなどを検出し、ユーザーを個別に識別することが可能です。Apple Watchの静脈スキャンは、手や指の動きといった非接触ジェスチャーの検出にも利用され、ウェアラブルデバイス上で操作をトリガーする可能性があります。
Appleはまた、ユーザーがデバイスの画面全体を手で押すことを除いて、Touch IDスタイルの認識の一部としてユーザーの手のひらの静脈を分析する方法も検討している。
