Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
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Biometrie

Biometrie ermöglicht die Erkennung des Menschen durch die Maschine. Dafür werden bestimmte Merkmale herangezogen, anhand derer der Mensch wiedererkannt werden kann. Zu den bekanntesten biometrischen Verfahren zählen Fingerabdruck-, Iris- und Gesichtserkennung.

Ähnliche Ansätze wie bei der biometrischen Erkennung von Personen werden auch zur Erkennung von Objekten in Bildern eingesetzt. Multi-biometrische Verfahren identifizieren und kombinieren physische Eigenschaften: Durch die Kombination von mehreren Merkmalen wie Fingerabdruck, Iris und Gesicht wird die Zuverlässigkeit, die Erkennungsrate sowie die Sicherheit vor Manipulation erhöht. Außerdem trägt der Mensch die eigenen biometrischen Merkmale stets bei sich und kann sie im Gegensatz zum Passwort und der PIN nicht verlieren oder vergessen.

Gesichtsmorphing

Ein Pass, mehrere Identitäten

Tatort Flughafen: eine lange Schlange vor den Einreisekontrollen. Die Polizeibeamtin scannt den Pass ein und wechselt flüchtige Blicke zwischen der einreisenden Person und ihrem kleinen Konterfei auf dem Reisedokument. Keine Auffälligkeiten, Einreise genehmigt. Was die Polizistin nicht weiß: Sie hat gerade zwei Personen durchgewunken, denn das Portraitfoto im Reisepass ist so nie geschossen worden, sondern aus zwei Gesichtern gemorpht worden. Und wer da nun gerade eingereist ist, ist ab diesem Punkt kaum mehr zu ermitteln.

 

Mit bloßem Auge kaum zu erkennen

Beim Verschmelzen der Gesichter werden bekannte Vergleichspunkte, welche die Algorithmen der biometrischen Systeme zur Identifizierung benötigen, präzise aufeinandergelegt. Das bedeutet, dass die Person mit dem gefälschten Pass sogar durch die automatisierte Einlasskontrolle gekommen wäre, die an Flughäfen, Behörden etc. immer öfter eingesetzt werden.

Wie kann unsere Forschung helfen?

Wir vom Fraunhofer IGD haben nun eine neuen Gesichts-Morphing-Methode entwickelt, die auf der Bildgenerierung durch generative adversarische Netzwerke basiert (MorGAN). Eine intelligente und kreative Künstliche Intelligenz, natürlich mit Potenzial für Missbrauch. Mit einem durch MorGAN generierten Bild war es in den meisten Fällen möglich, beide originalen Identitäten zu verifizieren.  Das bedeutet, es wäre möglich, dass zwei Personen mit demselben Bild automatisierte Grenzkontrollen passieren könnten. Auf diese Weise haben die Forscher nun eine Datenbank für Morphing-Attacken erstellt, die 1000 Morph-Bilder enthält. Morphing-Angriffserkennungslösungen, die darauf trainiert sind, zuvor bekannte Angriffstypen zu erkennen, waren nicht in der Lage, diese MorGAN-Angriffe zu erkennen. Das Aufspüren und Entlarven solcher und auch anderer bisher unbekannter Morphing-Angriffe stellt daher eine Herausforderung für die Zukunft dar, welcher sich die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IGD nun stellen.