Windows Hello 臉部驗證

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Windows 10中的 Microsoft 臉部驗證是一種企業級身分識別驗證機制，其已整合至 Windows 生物特徵辨識架構 (WBF) 作為稱為 Windows Hello 的核心 Microsoft Windows 元件。 Windows Hello臉部驗證會利用專為近基礎結構 (IR) 映射設定的相機，來驗證和解除鎖定 Windows 裝置，以及解除鎖定您的 Microsoft Passport。

Windows Hello臉部驗證的主要優點和功能

以下是使用Windows Hello臉部驗證的主要優點：

  • 所有Windows 10型裝置和平臺的臉部辨識，其硬體 (接近 IR 感應器) 。
  • 使用者易記的介面，提供單一登入形式的驗證，以解除鎖定您的 Microsoft Passport。
  • 企業級驗證和 Microsoft Passport Pro 支援內容的存取權，包括網路資源、網站和付款條件。
  • 能夠在不同的光源條件下使用 IR) ，提供一致的影像 (，也允許細微的外觀變更，包括臉部毛髮、美容等等。

案例

Windows 10中Windows Hello臉部驗證的兩個主要案例是用來登入或解除鎖定的驗證，並重新驗證以證明您仍在該處。

驗證

類型 描述
平均持續時間 < 2 秒
預期頻率 高
frequency description 每次使用者想要解除鎖定裝置或移動超過鎖定畫面時發生

重新驗證

類型 描述
平均持續時間 < 2 秒
預期頻率 低
frequency description 發生于應用程式或網站想要重新確認使用者位於其裝置前方時

運作方式

Windows Hello臉部辨識引擎包含四個不同的步驟，可讓 Windows 瞭解感應器前面的人員：

  1. 尋找臉部並探索地標

    在第一個步驟中，演算法會偵測相機串流中的使用者臉部，然後找出臉部地標點， (也稱為對齊點) ，這對應至眼睛、口、口等等。

  2. 頭部方向

    為了確保演算法在檢視中有足夠的臉部來做出驗證決策，可確保使用者面臨裝置 +/- 15 度。

  3. 表示向量

    使用地標位置做為錨點，演算法會從臉部的不同區域取得數千個樣本來建置標記法。 最基本形式的標記法是長條圖，代表特定點的淺色和深色差異。 不會儲存臉部的影像， 只是標記法。

  4. 決策引擎

    一旦感應器前面有使用者標記法，就會與實體裝置上的已註冊使用者進行比較。 標記法必須跨機器學習閾值，演算法才會接受它作為正確的相符專案。 如果系統上有多個使用者註冊，此閾值會隨之增加，以協助確保安全性不會遭到入侵。

註冊

註冊是產生您自己標記法或一組標記法的步驟 (，例如，如果您有眼鏡，您可能需要向它們註冊，而不需) ，並將其儲存在系統中以供日後比較。 這個標記法集合稱為您的註冊設定檔。 Microsoft 永遠不會儲存實際映射，而且您的註冊資料永遠不會傳送至網站或應用程式進行驗證。

大部分的使用者可能需要為每個裝置註冊一次。 使用者需要額外的註冊：

  • 偶爾會戴特定類型的眼鏡
  • 對臉部圖形或紋理有重大變更
  • 例如，如果您將裝置放在) 中，移至環境接近 IR 光線的高環境 (

近乎基礎結構的優點

在 Xbox 360 上第一個 Kinect 發行臉部辨識之後，Microsoft 瞭解依賴環境光線以提供一致的影像，提供不佳的使用者體驗。 人員各種環境的即時和工作，以及各種光源條件。 傳統色彩辨識系統仰賴開啟亮度、曝光或其他設定來建立可使用的影像 ，這全都會公開會影響系統健全性的成品。

相反地，接近的基礎結構影像在環境光源案例之間是一致的，如以下所示。

案例 整合式相機的色彩影像 來自 Microsoft 參考感應器的 IR 影像
觀看電視或提供 PowerPoint 簡報的低光線代表 來自整合式相機的色彩影像 來自 microsoft 參考感應器的 ir 影像 - 低光
在靠近視窗或桌面燈的附近時，側邊光源 具有色彩影像的側邊光源 來自 microsoft 參考感應器的 ir 影像 - 側邊光源

使用 IR 也有助於詐騙，因為它有助於防止最容易存取的攻擊。 例如，IR 不會在相片中顯示，因為它不同，如您所見，如下圖所示，影像不會顯示在相片中，或顯示在 LED 顯示器上。

尺寸

測量精確度的方式

當 Microsoft 討論Windows Hello臉部驗證的正確性時，使用了三個主要量值：誤判、真判和誤判。

詞彙 誤判 真肯定 誤否定
描述 有時候也會計算為「誤接受率」，這代表隨機使用者取得裝置實體存取權的可能性， 此數位應盡可能低。 True Positive rate 代表使用者每次放置在感應器前方時，都會正確比對其已註冊設定檔的可能性。 這個數位應該很高。 表示使用者不符合其已註冊設定檔的可能性。 此數位應為低。
Windows 10演算法 小於 0.001% 或 1/100，000 FAR 單一註冊使用者大於 95% 單一註冊使用者少於 5%

考慮測量中的錯誤很重要，因此 Microsoft 會以兩種方式加以分類：偏差錯誤 (系統化錯誤) 和隨機錯誤 (取樣) 。

偏差錯誤

偏差錯誤可能會因為未使用代表環境的資料，以及使用演算法的條件而發生。 這種類型的錯誤可能會因為不同的環境狀況而產生 (，例如光源、角度到感應器、距離等) ，以及出貨裝置時不具代表性的硬體。

隨機錯誤

使用不符合實際使用特徵之母體多樣性的資料所產生的隨機錯誤。 例如，將焦點放在一小組臉部，而不需要眼鏡、花臉或獨特的臉部特徵。

外部相機安全性

強烈建議您持續執行Windows Update，並確定系統會使用最新的安全性更新進行更新，包括 2021 年 7 月 13 日發行的更新，以在使用CVE-2021-34466中所述的Windows Hello相機時改善安全性。 此外，如果您想要完全不允許使用外部 Hello 相機，您可以在下列路徑中新增選擇性登錄值。
登錄路徑： HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Authentication\LogonUI\FaceLogon
DWORD 值： ShouldForbidExternalCameras
值：1

Windows 生物特徵辨識架構 API